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.

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.

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.

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 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.

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.

Исследуется температурный режим болотных почв на верховом болотном массиве на стационаре ИМКЭС СО РАН "Васюганье" (Бакчарское болото). Измерения температуры почвы проводились в период с 11 сентября 2011 г. по 24 сентября 2014 г. при помощи атмосферно-почвенного измерительного комплекса (АПИК) на глубинах от 0 до 240 см с шагом по времени 15 мин на пяти площадках (гряда и мочажина на грядово-мочажинном комплексе, низкий и высокий рям, открытая топь). По среднесуточным данным были получены почвенные профили распределения температуры; определена продолжительность сезонно-мерзлого соля; оценена скорость промерзания/оттаивания сезонно-мерзлого соля. На всех площадках продолжительность существования сезонно-мерзлого слоя составляет четыре - шесть месяцев. Глубина промерзания в разные годы изменяется от 26 до 60 см. Максимальная годовая амплитуда температур наблюдается у поверхности 34.1С и достигает минимального значения на глубине 240 см 2.5С.

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.

Представлены результаты комплексного анализа данных мониторинга гидрологического состояния бессточного оз. Красиловского Алтайского края. Проанализировано влияние метеорологических условий региона в осенне-весенний период 2013-2014 и 2014-2015 гг. на характер уровенного подъема озера. Установлено, что комплексная система наблюдений гидротермического режима воздуха и почвы на водосборной площади бессточного водоема, осуществляемая посредством многопараметрического автоматизированного агропромышленного измерительного комплекса, разработанного в Институте мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, дает возможность повысить точность прогноза уровня весеннего наполнения водоема. Выявлено, что для бессточных озер соотношение объемов стоков с водосборной площади поверхностных и грунтовых талых вод, формирующих уровень весеннего наполнения, определяется преимущественно гидроклиматическими условиями воздуха и почвы в предшествующий холодный период. Показано, что детализация динамики метоэлементов, таких как температура воздуха, количество осадков в период формирования постоянного снежного покрова и весеннего снеготаяния, температурный режим почвы, высота и плотность снежного покрова, позволяет установить доминирующий фактор, который в период весеннего снеготаяния будет определять интенсивность и высоту уровенного подъема. Определено, что интенсивный поверхностный сток в озеро весной 2014 г. при относительно низкой интенсивности снеготаяния после холодной малоснежной зимы с невысоким запасом воды в снежном покрове произошел вследствие образования в почве ледяного запирающего сляо на глубину до 30 сам, препятствовавшего вертикальной инфильтрации талых вод и формированию их подземного стока.

Учебное пособие содержит материалы курса лекций, а также результаты многолетних мониторинговых исследований нефтезагрязненных территорий Ханты-Мансийского автономного округа - Югры. Рассмотрены особенности восстановления почв и растительного покрова земель, подвергнутых рекультивации. Предназначено для студентов специальностей "Биология" и "Биоэкология" биологического факультета СурГУ очной и заочной формы обучения.

В монографии описаны закономерности формирования биологического разнообразия ландшафтов территории центральной части Западной Сибири с позиции оценки состояния почвенно-растительного покрова. Установлена основная причина закономерной мозаичности ландшафтов - историческое развитие территори в геогенчетвертичное время и пестрота почвообразующих пород. Освоение территории для нефтедобычи ведет к направленным масштабным изменениям компонентов природы. Многолетние наблюдения за состоянием основных компонентов ландшафта - почв и растительности - позволили вскрыть механизмы миграции загрязняющих веществ и этапность сукцессионных изменений. Адресовано студентам и аспирантам биологических и экологических направлений, учащимся и преподавателям средних школ, а также широкому кругу читателей, интересующихся вопросами почвоведения, геоботаники, географии, экологии.

С целью выявления особенностей динамики температурного режима почв при послепожарном восстановлении подтаежных светлохвойных геосистем Тункинской котловины рассмотрены процессы демутации в сосновых лесах урочища Бадары после прошедших в 2010 г. пожаров. В ходе мониторинговых наблюдений 2011-2020 гг. на участке горелого леса рассмотрена специфика восстановления древесного подроста, а также кустарникового яруса и живого напочвенного покрова. Отмечен период появления первых всходов подроста подлеска, установлено проективное покрытие видов всех лесорастительных ярусов. При сравнении доминирующего состава биоценозов вторичных сукцессий с естественными растительными сообществами выявлены индикаторы перспективности успешного лесовосстановления. На выбранных площадках проведен анализ 10-летних данных наблюдения за температурным режимом почв от поверхности до глубины 3,2 м. Измерения проводились круглосуточно в автоматическом режиме с помощью атмосферно-почвенных измерительных комплексов. В результате анализа полученных данных выявлены разности между температурами почвы на нарушенном и естественном участках. Открытые почвы на площадке, подвергшейся пожару, больше прогреваются в летнее время и больше промерзают в зимнее. Снежный покров, выступая в роли теплоизолятора на обеих площадках, уменьшает различия, однако при позднем его установлении контрасты увеличиваются. За период наблюдения отмечено уменьшение микроклиматических разностей по мере восстановления растительного покрова, что указывает на восстановление температурного режима на пирогенно-нарушенном участке. Полученные результаты применимы при анализе пирогенной трансформации подтаежных светлохвойных геосистем юга Восточной Сибири и прогнозе послепожарного восстановления светлохвойных лесов Тункинской котловины с учетом региональной специфики. Продолжение комплексного мониторинга позволит более детально оценить восстановление ландшафтно-климатических условий территории.

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.

Представлены результаты мониторинга температуры торфяной почвы болота, расположенного в зоне южной тайги Западной Сибири. Проведено сравнение температурных режимов торфяной почва на болоте и минеральной - на суходоле, показано их отличие. Торфяная почва имеет сглаженную динамику температуры по сравнению с минеральной. По среднемесячным данным в теплое время года верхние 80- см торфяной почва холоднее минеральной на 5-7С, а в холодное время - теплее на 0,3-1,0С. Повышенная тепловая инерция торфяной залежи препятствует как ее нагреву, так и охлаждению. Глубина промерзания на болоте (35 см) почти в три раза меньше, чем на суходоле.

В монографии, посвященной выявлению пространственно-временных закономерностей и региональных особенностей развития оврагов на юге Восточной Сибири, приведены результаты количественной оценки интенсивности современной линейной эрозии в целом в регионе исследования, а также. на более детальной основе, для его отдельных районов и ряда водосборных бассейнов; разработана морфологическая классификация оврагов и овражных систем; изучена современная динамика; установлены тренды развития, определен вклад экзогенных процессов в образование и развитие оврагов, выявлены пространственные закономерности и региональные особенности территориального распределения и морфологии форм размыва; проведено районирование юга Восточной Сибири по густоте и плотности оврагов.Для географов, геоморфологов, почвоведов, экологов.

В монографии рассмотрены некоторые закономерности накопления тяжелых металлов и биологически активных веществ в растениях нефтезагрязненных территорий. Выявлены видовые и групповые различия в содержании этих веществ в растениях и их частях (корни, листья). Приведены оригинальные материалы по содержанию фотосинтетических пигментов и микроэлементов ряда видов растений Южно-Сургутского и Усть-Балыкского нефтезагрязненных ключевых участков ХМАО-Югры. Полученные результаты могут быть использованы для оценки стрессового воздействия окружающей среды на растения как урбанизированных, так и нефтезагрязненных территорий округа. Работа рекомендуется специалистами в области биологии, экологии, студентам и аспирантам естественнонаучных специальностей.

Для разработки научных основ рекультивации нефтешлама проведены экспериментальные исследования по биодеструкции углеводородов вязкой нефти месторождения Цаган-Элс (Монголия), загрязняющих нефтешлам в концентрации 72 г/кг. В оптимальных условиях исследована ферментативная активность естественного биоценоза. Биодеструкция вязкой нефти за 30 суток культивирования активизированной микрофлорой составила 67 %, без активизации - 18 %. Проведен ИК-спектрометрический анализ остаточной нефти, экстрагированной из контрольных и опытных образцов нефтешлама, рассчитаны значения спектральных коэффициентов, подтверждающие активность деструктивных процессов. Хроматомасс- спектрометрический анализ нефти, экстрагированной из нефтешлама после 30 суток биодеструкции, показал снижение содержания н-алканов в среднем на 86 %, нафталинов - на 82 %, циклогексанов - на 46 %, фенантренов - на 57 %, флуорентена м пирена - на 64 %, дибензантрацена и хризена - на 45 %. Биодеструкции подвергались стераны и гопаны. Широкий спектр поллютантов и разнообразие форм техногенных преобразований в составе нефтезагрязняющих отходов ставят задачу выявления показателей, обладающих индикаторными свойствами.

Рассмотрены алгоритмы решения двух- и трехмерных задач теории фильтрации в одно-, двух- и трехфазной постановках, а также алгоритмы решения задач неустановившейся многокомпонентной фильтрации с фазовыми переходами, позволяющие проектировать системы разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений с учетом реальной неоднородности коллектора, изменения свойств и состава флюидов по толщине и площади пласта и без традиционных допущений и упрощений. Для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений, добычей нефти, газа и газового конденсата.