ВЛИЯНИЕ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НА СВОЙСТВА ДЕГРАДИРОВАННЫХ ПОЧВ ТЕХНОГЕННЫХ ПУСТОШЕЙ

Работа направлена на изучение возможности применения экзогенного органического вещества ‒ гуминовых препаратов (ГП) ‒ для ремедиации почв техногенных пустошей вблизи медно-никелевых комбинатов на Кольском полуострове. В краткосрочных лабораторных экспериментах исследовали возможность стабилизации подвижных форм тяжелых металлов гуминовыми препаратами различного происхождения (торфяной гумат “Флексом” и угольный гумат “Экстра”) в сравнении с ГП, инокулированными биологическими препаратами (микоризообразователями и азотфиксаторами) и минеральными добавками (NPK и CaCO₃). Эксперименты проводили в течение 45 дней после 14 дней прединкубации в климатической камере Binder при контролируемом режиме освещенности, температуры и влажности, соответствующем условиям полярного дня в Кольской Субарктике. По окончании экспериментов оценивали изменение химических свойств почвы, состояние микробного сообщества и тест-культуры (щучки дернистой). Применение торфяного гумата не эффективно без дополнительных мер (сочетания с CaCO₃), при этом эффекта от кооперации с биологическими добавками не отмечено. Внесение угольного гумата способствует стабилизации металлов, активизации почвенной микробиоты и развитию тест-культуры. Возможно сочетание с биологическими добавками, особенно с микоризообразователями. Таким образом, угольные гуматы могут служить перспективным стимулятором роста, мелиорантом и детоксикантом при восстановлении деградированных почв в условиях поликомпонентного загрязнения тяжелыми металлами.

1. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. Смоленск: Ойкумена, 2003. 268 с.

2. Водяницкий Ю.Н., Ладонин Д.В., Савичев А.Т. Загрязнение почв тяжелыми металлами. М.: Изд-во Почвенного института им. В.В. Докучаева, 2012. 306 с.

3. Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве.

4. Орлов Д.С. Гуминовые вещества в биосфере. М.: Наука, 1993. 238 с.

5. Добровольский В.В. Биосферные циклы тяжелых металлов и регуляторная роль почвы // Почвоведение. 1997. № 4. С. 431–441.

6. Исаченко Т.И., Лавренко Е.М. Ботанико-географическое районирование // Растительность Европейской части СССР. Л.: Наука, 1980. 236 с.

7. Кадулин М.С., Копцик Г.Н. Эмиссия CO2 почвами в зоне влияния ГМК Североникель в Кольской субарктике // Почвоведение. 2013. № 11. С. 1387–1396. DOI: 10.1134/S1064229313110045.

8. Кашулина Г.М. Аэротехногенная трансформация почв Европейского Субарктического региона. Апатиты: КНЦ РАН, 2002. Ч. 1. 158 с.

9. Копцик Г.Н. Современные подходы к ремедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами (обзор литературы) // Почвоведение. 2014. № 7. С. 851–868. DOI: 10.1134/S1064229314070072.

10. Копцик Г.Н., Копцик С.В., Смирнова И.Е. Альтернативные технологии ремедиации техногенных пустошей в Кольской Субарктике // Почвоведение. 2016. № 11. C. 1375–1391. DOI: 10.7868/S0032180X16090082.

11. Куликова Н.А. Защитное действие гуминовых веществ по отношению к растениям в водной и почвенной средах в условиях абиотических стрессов. Дисс. … докт. биол. наук. М.: МГУ, 2008.

12. Соколова Т.А., Трофимов С.Я. Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен: учебное пособие по некоторым главам химии почв. Тула: Гриф и К, 2009. 172с.

13. Степанов А.А., Якименко О.С. Ремедиация загрязненных городских почв с применением гуминовых препаратов // Научное электронное периодическое издание ЮФУ “Живые и биокосные системы”. 2016. № 18. URL: http://www.jbks.ru/archive/issue-18/article-5/.

14. Adriano D.C. Trace elements in the Terrestrial Environment. New York: Springer, 2001. 867 p.

15. Borûvka L., Drábek O. Heavy metal distribution between fractions of humic substances in heavily polluted soils // Plant Soil Environ. 2004. Vol. 50. No. 8. P. 339–345. DOI: 10.17221/4041-PSE.

16. Farouk S., Mosa A.A., Taha A.A., Ibrahim Heba M., EL-Gahmery A.M. Protective effect of humic acid and chitosan on radish (Raphanus sativus, L. var. sativus) plants subjected to cadmium stress // Journal of Stress Physiology & Biochemistry. 2011. Vol. 7(2). P. 99–116.

17. Halim M., Conte P., Piccolo A. Potential availability of heavy metals to phytoextraction from contaminated soils induced by exofenous humic substances // Chemosphere. 2003. Vol. 52. P. 265–275. DOI: 10.1016/S0045-6535(03)00185-1.

18. Janoš P., Vávrová J., Herzogová L., Pilařová V. Effects of inorganic and organic amendments on the mobility (leachability) of heavy metals in contaminated soil: a sequential extraction study // Geoderma. 2010. Vol. 159. Issues (3–4). P. 335–341. DOI: 10.1016/j.geoderma.2010.08.009.

19. McBride N.M. Reactions controlling heavy metal solubility in soils // Adv. Soil Sci. 1989. No. 10. P. 1–56.

20. Panagos P., Van Liedekerke M., Yigini Y., Montanarella L. Contaminated sites in Europe: review of the current situation based on data collected through a European network. J Environ Public Health, 2013. DOI: 10.1155/2013/158764.

21. Park J.H., Lamb D., Paneerselvam P., Choppala G., Bolan N., Chung J.W. Role of organic amendments on enhanced bioremediation of heavy metal (loid) contaminated soils // Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 185. No. 2. P. 549–574. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2010.09.082.

22. Perminova I., Hatfield K., Hertkorn N. Use of humic substances to remediate polluted environments: from theory to practice. Van GodewijckStraat 30. Dordrecht. Netherlands. 2005. 506 p.

23. Pukalchik M., Mercl, F., Terekhova V., Tlustoš P. Biochar, wood ash and humic substances mitigating trace elements stress in contaminated sandy loam soil: Evidence from an integrative approach // Chemosphere. 2018. Vol. 203. P. 228–238. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.03.181.

24. Tóth G., Hermann T., Da Silva M.R., Montanarella L. Heavy metals in agricultural soils of the European Union with implications for food safety // Environment international. 2016. Vol. 88. P. 299–309. DOI: 10.1016/j.envint.2015.12.017.

25. Trevisan S., Francioso O., Quaggiotti S., Nardi S. Humic substances biological activity at the plant-soil interface // Plant Signaling Behav. 2010. Vol. 5. P. 635–643. DOI: 10.4161/psb.5.6.11211.

26. Tyler G., Olsson T. Concentrations of 60 elements in the soil solution as related to the soil acidity // European Journal of Soil Science. 2001. Vol. 52(1). P. 151–165. DOI: 10.1046/j.1365-2389.2001.t01-1-00360.x.

27. Vance E., Brookes P., Jenkinson D. An extraction method for measuring soil microbial biomass C // Soil Biol Biochemistry. 1987. Vol. 19. P. 703–707. DOI: 10.1016/0038-0717(87)90052-6.

28. Yin Y., Impellitteri C.A., You S.J., Allen H.E. The importance of organic matter distribution and extract soil: solution ratio on the desorption of heavy metals from soils // Science of the Total Environment. 2002. Vol. 287 (1–2). P. 107–119. DOI: 10.1016/S0048-9697(01)0100.