УДК 631.6 Сельскохозяйственная мелиорация
ГРНТИ 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
ОКСО 35.00.00 Сельское, лесное и рыбное хозяйство
ББК 4 СЕЛЬСКОЕ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ И ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
BISAC TEC003000 Agriculture / General
В статье рассмотрены вопросы обоснования необходимости в более детальном изучении и использовании барьерных биохимических функций живых организмов при проведении мелиоративной деятельности, основанных на целенаправленной концентрации загрязнений на ограниченных в пространстве участках и на ускорении естественной трансформации загрязняющих веществ в неопасные формы. Охарактеризованы основные биогеохимические функции живых организмов, которые отражают разные аспекты влияния их деятельности на характер и интенсивность геохимических процессов в ландшафтах, а также факторы концентрации химических элементов, обусловленные различными формами их биогенной миграции. Приведены информативные параметры при характеристике и учете биоты. Представлены основные процессы взаимодействия микроорганизмов с микроэлементами, имеющие биогеохимическое значение, определяющие их способности концентрировать отдельные элементы из окружающей среды. Изучение этих вопросов позволит расширить и углубить знания о закономерностях природных процессов, развивающихся в природной среде при осуществлении мелиоративных мероприятий, для их учета при управлении этими процессами на пути к созданию экологически устойчивых мелиоративных систем и технологий и снижению загрязнения почв и водных объектов.
мелиорация земель, биогеохимические барьеры, живые организмы, биохимические функции, механизмы биосорбции
Введение. Природная среда находится в условиях возрастающего и многопланового воздействия человека, что вызывает необходимость в изучении процессов и явлений, определяющих естественную структурно-функциональную организацию природных экосистем в целях установления механизмов их устойчивости к неблагоприятным внешним воздействиям. Хозяйственная деятельность человека приводит к образованию техногенных геохимических аномалий, характеризующихся повышенными концентрациями загрязняющих веществ в атмосфере, почвах, подземных и поверхностных водах, живых организмах, которые часто превышают значения, безопасные для жизни и здоровья людей, производства сельскохозяйственной продукции и нормального развития биотических компонентов.
Многообразие окружающего нас мира требует комплексного изучения природной среды, которая представляет собой единую организованную систему (ландшафт, геосистема), состоящую из ряда взаимосвязанных и взаимообусловленных компонентов (приземный слой атмосферы, биота, почва, поверхностные и подземные воды). К сожалению, до настоящего времени этот очевидный факт при мелиорации сельскохозяйственных земель во многих случаях не принимается во внимание, что приводит к противоречиям между глобальным проявлением хозяйственной деятельности и частными подходами к ее формированию.
Достаточно четко это выразил английский философ Ф. Бекон, который писал: «Пусть никто не надеется, что сможет управлять природой, пока должным образом ее не поймет и не узнает». При этом недостаточность знаний о закономерностях природных процессов, развивающихся в природной среде при осуществлении мелиоративных мероприятий, является одним из главных препятствий на пути к созданию экологически устойчивых мелиоративных систем и технологий [1]. Это требует совершенствования научной методологии обоснования мелиорации с учетом экологической устойчивости геосистем к техногенному воздействию.
В последние десятилетия для защиты окружающей среды от загрязнения путем использования защитного потенциала самой среды наметилась тенденция использования геохимических барьеров, применение которых в ряде случаев позволяет отказаться от строительства сложных очистных сооружений и проведения других дорогостоящих природоохранных мероприятий. Основываясь на теории геохимических барьеров А.И. Перельмана, можно сформулировать принцип стратегического подхода к защите окружающей среды от загрязнения, заключающийся в использовании наиболее оптимальных методов, основанных на ускорении естественной трансформации загрязняющих веществ в неопасные формы или их целенаправленной концентрации на определенных ограниченных в пространстве участках литосферы, т. е. создание искусственных геохимических барьеров. Концепция создания искусственных геохимических барьеров для охраны окружающей среды заключается в целенаправленном создании геохимических обстановок, для которых характерно резкое снижение миграции загрязняющих веществ за счет перевода их в малоподвижные формы [2].
Теоретической и методологической основой идеи формирования и использования биогеохимических барьеров в целях мелиорации земель является представление о возможности осознанного и целенаправленного воздействия на процессы, совместно протекающие в сложных природных или техно-природных системах. Управление потоками веществ и энергии в геосистемах различного ранга или в отдельных компонентах геосистем требует изучения их свойств, особенностей образования и функционирования биогеохимических барьеров, в которых вследствие замедления одних процессов и (или) ускорения других изменяется скорость миграции, образования, трансформации веществ и, как следствие, изменяется их концентрация, обеспечивая сопряжение природных и антропогенных процессов, что позволяет обеспечить защиту окружающей среды от нежелательных воздействий [3]. Изучение барьерных функций живых организмов в пределах биогеохимического барьера позволит формировать новые представления о глубине и направленности совокупности процессов, адекватно их оценивать и прогнозировать результаты мелиоративной деятельности.
Материалы и методы. Основным компонентом методической базы настоящей статьи явился новый научный подход к обоснованию мелиорации и рекультивации земель на основе современных представлений
о формировании биогеохимических барьеров, который позволяет управлять потоками энергии, воды и доступных для растений веществ между природной средой и инженерной системой для повышения эффективности проводимых мероприятий, иммобилизации загрязняющих веществ в целях защиты окружающей среды [3].
Для формулирования основных концептуальных положений использования некоторых барьерных биохимических функций живых организмов при мелиоративной деятельности применены информационно-аналитические методы исследования, которые включали комплексный анализ, обобщение и структуризацию теоретической, методической и научно-технической информации. Эти методы исследования базировались на методологии системных и всесторонних научных исследований в области мелиорации и экологии, касающихся биогеохимических функций живых организмов и сорбционных возможностей почвенных микроорганизмов.
Результаты и обсуждение. Новый концептуальный подход к освоению земель при мелиоративной деятельности заключается в ориентации ее на строгий учет закономерных природных процессов и их ритмических колебаний, рассмотрении природы как единого организма, которому присуще движение потоков вещества в большом и малом круговоротах. Этот подход послужил основанием для научного поиска и разработки принципиально новых решений теоретического обоснования необходимости и возможности освоения земель, которые базируются на теоретической экологии, почвоведении, биологии и мелиорации. В связи с многообразием и динамичностью гидрогеохимических показателей земель в процессе их освоения технология их оптимизации должна быть ориентирована на регулирование и управление жизнедеятельностью видового сообщества растительного покрова [4].
Мелиорация переувлажненных земель приводит к изменению водно-воздушного режима и физико-химических свойств почвы, окислительно-восстановительные условия в почве смещаются в окислительную сторону, что неизбежно ведет к изменению характера и интенсивности биологического круговорота (БИК). Усиливаются минерализационные процессы и обогащение почвы подвижными питательными соединениями, активизируется микробиологическая деятельность, повышается ферментативная активность, т. е. в почве коренным образом изменяются жизнеобеспечивающие условия, что приводит к смене характерных для данных экотопов флоры и фауны на соответствующие к новым экологическим условиям, возрастает их видовое разнообразие, структура и численность. В составе микрофлоры доминантами становятся аэробные бактерии и грибы, в структуре фитоценозов происходит смена видового состава растительности. В то же время, усиление минерализационных процессов почв приводит к интенсификации процессов водной миграции, что может способствовать выносу из почв ряда химических элементов, вызывая повышение уровня загрязнения водоемов и водотоков, являющихся водоприемниками стока с мелиорируемых водосборов.
Снижение уровня загрязнения водоемов возможно лишь путем прекращения поступления в них биогенных элементов, что достигается либо за счет снижения их концентрации в стоковых водах, либо путем уменьшения поступления в водоемы поверхностного стока. И первое, и второе можно осуществить перехватом поверхностного и подземного стока биогеохимическими барьерами, например, лесными насаждениями или осушительной системой, или специальными сооружениями, собирающими, транспортирующими и концентрирующими сток около биологических утилизаторов. Для введения биогенов в БИК необходимо наличие биологического концентратора (растения), функционирование которого интенсифицируется при оптимизации водного, теплового и пищевого режимов почв [5].
На биогеохимических барьерах происходит резкое уменьшение интенсивности миграции и концентрация (накопление) химических элементов и соединений под воздействием различных растительных и животных организмов, за счет их жизнедеятельности. Способность организмов вызывать миграцию химических элементов В.И. Вернадский назвал биогеохимическими функциями живого вещества, которые захватывают все элементы, не зависят от территориальных условий и химически отражаются на окружающей внешней среде. Особенно важная роль организмов в качестве геохимического фактора заключается в том, что именно они, связывая солнечную энергию в процессе фотосинтеза, преобразуют ее в потенциальную и кинетическую энергию геохимических процессов. Кроме того, организмы вовлекают почти все химические элементы в биологический круговорот, перераспределяют, сортируют и концентрируют их, тем самым изменяя состав и строение всех трех геосфер географической оболочки. Общая схема БИК представлена на рис. 1 [6].
Биологический цикл миграции представляет собой совокупность процессов поступления химических веществ в живые организмы, биохимического синтеза новых соединений и возвращение элементов в почву, атмосферу и гидросферу, т. е. процессы биогенной аккумуляции и минерализации в ландшафте. Одновременно в любом геохимическом ландшафте идут процессы образования и разрушения органического вещества, которые составляют единое целое. Круговороты для различных элементов и в различных обстановках имеют различную длительность и масштаб, они не является полностью замкнутыми, часть веществ выключается из миграции, закрепляясь в почве в виде труднорастворимых соединений, часть удаляется из ландшафта в реки и уже не попадает в циклы миграции для этого ландшафта.
Биогеохимические функции живого вещества можно объединить в группы, которые отражают разные аспекты влияния деятельности живых организмов на геохимические процессы в ландшафтах [7]:
1. Концентрационные функции – накопление химических элементов организмами-концентраторами, биогенная аккумуляция в почвах, образование пород органогенного происхождения, влияние на интенсивность круговорота и массообмен биогенных элементов.
2. Газовые функции: все газы, образующиеся в биосфере, теснейшим образом связаны своим происхождением с живым веществом и изменяются главным образом биогенным путем. Среди них наиболее изучены: кислородно-углекислотная – поглощение CO2 и образование свободного кислорода при фотосинтезе; углекислотная – выделение CO2 при дыхании живых организмов; разложение органических веществ с образованием CO2 (эти функции являются стадиями биогеохимического цикла углерода); углеводородная – микробиологическое разложение органических веществ в анаэробной среде и образование углеводородов; сероводородная – разложение сульфатредуцирующими бактериями в бескислородной среде органических веществ и сульфатов с выделением H2S; водородная – разложение органических веществ в анаэробной среде с выделением Н2; азотная – фиксация азота из воздуха почвенными бактериями и сине-зелеными водорослями; микробиологические круговороты, выполняющие процессы аммонификации, нитрификации и денитрификации.
3. Окислительно-восстановительные функции: восстановительная – гниение органических веществ в анаэробных условиях и формирование восстановительной глеевой обстановки; микробиологическое восстановление Fe, Mn, Р, S, N и других элементов гетеротрофами; восстановление Fe и Mn биохимическим путем под влиянием редуцирующих веществ, выделяющихся при разложении растительных остатков; окис организмов, выполняющих биогеохимическое окисление Fe, Mn и других металлов с переменной валентностью.
4. Водная функция. Состояние растительного покрова закономерно связано с влажностью воздуха, содержанием воды в почве и подпочве. Растения высасывают воду из почвы, понижают уровень грунтовых вод и играют основную роль в круговороте воды на нашей планете. Но транспирация воды растениями – это только одна стадия биогеохимического цикла воды в биосфере. Расходуемая на фотосинтез вода из гидросферы вновь поступает в нее в процессах транспирации, дыхания и аэробного окисления. 5. Биохимические функции, осуществляющиеся внутри живых организмов и определяющие биогенную миграцию химических элементов из внешней среды в живое вещество (в процессе питания, дыхания, размножения организмов) и из живого вещества в окружающую среду (разрушение организмов); обеспечение биологического круговорота и распространение в пространстве.
Накопление химических элементов на различных биогеохимических барьерах можно рассматривать как концентрацию элементов в различных живых организмах. Суммарное количество каждого из элементов определяется сложным сочетанием целого ряда факторов концентрации химических элементов, обусловленных различными формами их биогенной миграции, которые условно можно объединить в три большие группы [2, 8]: • внутренние, биохимические, определяемые биохимическими особенностями конкретного вида живых организмов; • внешние, ландшафтно-геохимические, определяемые условиями среды обитания (произрастания) организмов; • внутренние, кристаллохимические, определяемые свойствами ионов, входящих в состав организмов.
Наглядное отображение биохимического фактора – различная интенсивность накопления одного и того же элемента разными растениями в сходных ландшафтно-геохимических условиях (различия отличаются на порядок, а в загрязненной среде еще более усиливаются). Другим важным аспектом является то, что концентрация химических элементов существенно меняется в разных органах растения в зависимости от фазы его развития и возраста.
Ландшафтно-геохимические факторы (состав горных пород, рельеф, особенности воздушной миграции), оказывают большое влияние на биогенное накопление химических элементов. Особая роль принадлежит почвам, так как основная часть минеральных веществ поступает через корни, то избыток или недостаток определенных элементов в почве сказывается на их содержании в растениях. Кристаллохимические факторы концентрации элементов проявляются в том, что значительная часть элементов попадает в организмы в ионной форме и распределяется в них в соответствии с кристаллохимическими особенностями ионов. С увеличением энергетических коэффициентов химических элементов резко уменьшается их относительное биологическое накопление.
Концептуальные положения, заложенные в учении В.И. Вернадского о живом веществе, его функциях и влиянии на геохимические процессы в ландшафте основаны на признании фундаментальной роли живого вещества в структурно-функциональной организации геосистем. Они определяют стратегию выбора информативных параметров: при характеристике живого вещества необходим учет его массы, химического состава, меры энергии, геохимической активности, распределения в пространстве. К числу информативных относятся параметры, которые отражают продуктивность и биогеохимическую специализацию биоты и связанные с ними барьерные зоны, оказывающие существенное влияние на внутренний оборот и особенности массопереноса в ландшафтах [7]. Характер и интенсивность геохимических процессов непосредственно зависит от массы живого вещества, его ежегодной продуктивности, от экологических и биологических особенностей организмов, их способности к избирательному поглощению определенных химических элементов и других свойств [6].
Для растений, которые выступают как геохимические или биогенные аккумуляторы, одним из основных показателей накопления элементов является коэффициент биологического поглощения (КБП), показывающий, во сколько раз содержание элемента в золе определенных организмов больше или меньше, чем в конкретной горной породе или почве. Особенности биогенной миграции определяются ее количественной ролью и скоростью перехода элементов из водных растворов, газовых смесей и минеральной формы в биогенную, а также скоростью обратного перехода элементов после разложения отмирающих растений, поступающих в почву. Основными показателями для такого учета служат величины общей биомассы и ежегодной продукции, измеряемые в ц/га [8].
Все эти положения имеют не только научное, но и практическое значение и могут быть использованы в разных аспектах. Учет биогеохимических параметров необходим при выявлении экологического и ресурсного потенциалов ландшафтов и их ранжировании в зависимости от уровня продуктивности и почвенного плодородия. Другая область применения связана с поиском научно обоснованных параметров и критериев оценки их современного состояния. Основываясь на роли живого вещества в миграционных процессах, именно биогеохимические параметры в первую очередь учтены при разработке критериев экологического нормирования. Согласно этим критериям ухудшение эколого-геохимической ситуации в природно-антропогенных ландшафтах фиксируется по снижению биологической продуктивности и накоплению в биоте токсичных элементов [7].
Природные биогеохимические барьеры обеспечивают, наряду с другими процессами, естественную самоочищаемость природы, так как в них происходит не только накопление, но и связывание до недоступ-
лительная – участие в процессах оксидогенеза автотрофных и гетеротрофных микроных форм для биоты токсичных веществ, их разрушение и преобразование в безвредные. Механизмы накопления, связывания и разрушения веществ очень разнообразны, их интенсивность во многом зависит от обеспеченности территории теплом и влагой, поэтому управление в известных пределах тепло-влагообеспеченностью территорий путем мелиорации приводит к повышению тем самым естественной самоочищаемости.
Биогеохимические барьеры являются одним из главных концентрационных механизмов, препятствующих выносу элементов, их емкость зависит от структуры фитоценозов и интенсивности автотрофного и гетеротрофного биогенеза. Использование концепции геохимических барьеров способствует выявлению факторов, оказывающих влияние на биогеохимическую организованность ландшафтов, степень которой тесно связаны с особенностями продукционного процесса и соотношением внутренних и выходных потоков, определяющих уровень замкнутости геосистем. Структурно-функциональные различия сопряженных элементарных комплексов позволили М.А. Глазовской (1992) выдвинуть тезис об особой биогеохимической организованности экологического пространства в ландшафтах, которая зависит от деятельности биоты и проявляется в разных аспектах [7]: • вовлечение химических элементов в БИК; • выполнение концентрационных функций; • регулирование внутреннего оборота вещества; • влияние на обстановку водной миграции, с которой связана потеря биогенов при формировании выходных потоков.
Поэтому использование барьерных функций растительных сообществ и почвенной биоты в процессе жизнедеятельности поглощать, деструктировать и аккумулировать различные загрязняющие вещества путем создания на мелиорируемых и используемых в сельскохозяйственном производстве землях биоинженерных сооружений будет приводить к снижению в стоке содержания загрязняющих компонентов, в первую очередь биогенных элементов, растворенных органических соединений, компонентов техногенного происхождения (фенолов, солей тяжелых металлов, пестицидов и т. д.). К числу сооружений этого направления относятся биологические каналы и пруды, фитофильтрационные устройства, ботанические площадки и биоплато со специально созданными экологическими сообществами водной растительности, сооружения очистки потоком по склону, засеянному многолетними травами, биофильтры с прикрепленной микрофлорой и пр. [9].
Регулирование качественного состава дренажного и поверхностного стока с помощью управления жизнедеятельностью и видовым составом растительного сообщества создает предпосылки рационального внутрисистемного повторного использования стока для орошения сельскохозяйственных культур и его безопасного водоотведения в природные водоемы и реки. Эти обстоятельства обосновывают необходимость использования функциональных возможностей растительных сообществ, основанных на целенаправленной концентрации загрязнений на определенных ограниченных в пространстве участках и на ускорении естественной трансформации загрязняющих веществ в неопасные формы, применение которых позволяет отказаться от строительства сложных очистных сооружений и проведения других дорогостоящих природоохранных мероприятий.
В основе современных биотехнологий лежит широко известная способность микроорганизмов (МО) и, в меньшей степени, растений, трансформировать и разлагать практически все химические соединения.
Эти процессы многообразны и зависят от физико-химических условий среды, природы загрязнителя, состава микробных сообществ и биоценозов. Несмотря на незначительное содержание МО в почве по массе (1…10 т/га в слое 0…15 см почвы), их содержится огромное количество, а высокая скорость размножения (деление каждые 20…30 мин) и большое соотношение площади поверхности клеток к их объему делает микроорганизмы определяющими участниками биогеохимических циклов элементов. Ответные реакции микроорганизмов на стрессовые воздействия можно рассматривать как перспективу использования отдельных микробных группировок или растительно-микробных ассоциаций для биоремедиации химически загрязненных сред [10].
Основные процессы взаимодействия МО с микроэлементами, имеющие биогеохимическое значение, показаны на рис. 2 [11 по (Tabak et al., 2005)]. Все эти процессы должны приниматься во внимание при изучении влияния МО на формы соединений и подвижность микроэлементов в сложных биокосных системах [11]: 1. Поглощение микроэлементов. Поглощение может происходить двумя способами: в ходе биосорбции и биоаккумуляции. Под биосорбцией понимают комплекс процессов, происходящих на поверхности клеточных стенок и плазмалеммы по механизмам ионного обмена, адсорбции, комплексои хелатообразования, микроосаждения. В биосорбции не задействован активный мембранный транспорт, она не требует затрат метаболической энергии; контроль процесса осуществляется непрямыми физико-химическими реакциями в растворе. Под биоаккумуляцией понимают процесс биологического поглощения элементов клеткой по механизму активного или пассивного транспорта с последующим накоплением в цитоплазме. 2. Трансформация микроэлементов в результате окислительно-восстановительных процессов, в результате чего могут образовываться продукты, значительно отличающиеся по подвижности и токсичности от исходных веществ. 3. Секреция микроорганизмами органических и неорганических метаболитов, изменяющих подвижность микроэлементов (например, сульфидов). 4. Разложение микроорганизмами комплексных соединений микроэлементов и органических соединений. Микроорганизмы в результате своей жизнедеятельности являются одними из основных участников круговорота углерода и поэтому определяют количество и характер органического вещества в почвах, которое может как уменьшать, так и увеличивать подвижность микроэлементов за счет образования комплексов «металл–органический лиганд». 5. Модификация микроорганизмами и их метаболитами минеральных и органических компонентов почв и изменение физико-химических условий (pH, Eh и т. д.), изменяющих формы нахождения, подвижность и биологическую доступность микроэлементов.
В процессе биосорбции МО, клетки или их компоненты выполняют функции биосорбента, играя важную роль в концентрировании и распределении химических элементов в литосфере. Это особенно справедливо для многих металлов, в том числе тяжелых (ТМ), которые, являясь существенными компонентами сложных биологических реакций, необхо-
димы для поддержания метаболизма у большинства микроорганизмов. Химические элементы непосредственно включаются во внутриклеточные биохимические реакции, вследствие чего микроорганизмы могут их накапливать или экскретировать в концентрированном виде [12].
|
Сорбент |
Cu(II) |
Pb(II) |
Cr(VI) |
Ni(II) |
|
Природные цеолиты |
- |
0,18 |
- |
- |
|
Активированный древесный уголь (пудра) |
- |
0,10 |
- |
- |
|
Активированный древесный уголь (гранулы) |
0,03 |
0,15 |
0,07 |
- |
|
Ионообменные смолы |
- |
1,37 |
0,59 |
- |
|
Pseudomonas aeruginosa (бактерии) |
0,29 |
0,33 |
- |
- |
|
Rhizopus arrhizus (фунги) |
0,25 |
0,50 |
0,27 |
|
|
Fucus vesiculosus |
0,97 |
1,04 |
1,12 |
0,08 |
Понимание механизмов биосорбции является основополагающим для оптимизации ее применения [13]. Особенности химического строения клеток МО и специфика функционирования в присутствии ионов ТМ определяет их способность к изменению концентрации металлов в окружающей среде, уровень накопления которых зависит от вида микроорганизмов, свойств металла и механизма их поглощения [12]. В соответствии с локализацией биосорбции металлов механизмы процесса могут быть классифицированы как внутриклеточное взаимодействие, взаимодействие на поверхности клетки и внеклеточное взаимодействие [10].
Емкость и селективность биомассы к сорбции тяжелых металлов частично определяются свойствами поверхностных структур клеток – природой полярных групп и распределением заряда в макромолекулах клеточной стенки (как правило, заряжены отрицательно) [12]. Процесс биосорбции, включающий несколько механизмов, главными из которых являются ионный обмен, хелатообразование и адсорбция, часто относят к связыванию металлов на поверхности бактериальных клеток [11]. Протекание биосорбционных процессов определятся как поверхностными свойствами клеточных оболочек (заряд, количество и ориентация металл-связывающих центров), так и формами химических соединений металлов в жидкой фазе. Скорость и величина биосорбции определяются, кроме этого, многими другими факторами и зависят от вида и возраста культур микроорганизмов, физиологического состояния их клеток, времени контакта, рН, температуры, условий снабжения кислородом, концентрации ТМ в окружающей среде, присутствия ингибирующих ионов, количества клеток в единице объема среды и других параметров.
Биосорбционные способности микроорганизмов и сорбенты, полученные на основе клеток микроорганизмов, по эффективности сравнимы с техническими адсорбентами: ионообменными смолами, активными углями, традиционно использующимися для извлечения тяжелых металлов и радионуклидов. Селективность же первых может быть выше [12]. В таблице представлены результаты ряда исследований, сравнивающих биосорбционные способности микроорганизмов различных таксономических групп с природными и синтетическими сорбентами по отношению к ряду тяжелых металлов [14].
Выводы. Расширение и углубление знаний о закономерностях природных процессов, развивающихся в природной среде при осуществлении мелиоративных мероприятий, изучение и анализ процессов формирования, развития и регулирования биогеохимических барьеров с позиции деятельности живых организмов, их влияния на геохимические процессы в ландшафтах, факторов концентрации химических элементов, процессов взаимодействия микроорганизмов с микроэлементами, определяющих их способности концентрировать отдельные элементы из окружающей среды, будут способствовать выбору оптимальной стратегии управления мелиоративными технологиями.
Изучение разных аспектов влияния растительных сообществ и почвенной биоты на характер и интенсивность геохимических процессов в ландшафтах будет расширять поиск вероятностей использования их функциональных возможностей, основанных на целенаправленной концентрации загрязнений на определенных ограниченных в пространстве участках и на ускорении естественной трансформации загрязняющих веществ в неопасные формы путем создания на мелиорируемых землях биоинженерных сооружений, что обеспечит возможность отказаться от строительства сложных очистных сооружений и проведения других дорогостоящих природоохранных мероприятий и будет способствовать снижению загрязнения почв и водных объектов.
1. Основные принципы нормирования водопотребности агроландшафтов [Электронный ресурс] / Ж.С. Мустафаев, А.Д. Рябцев, А.Т. Козыкеева, А.М. Сабденалинов. URL: http://www.cawater-info. net/library/rus/mustafaev-et-all.pdf, 2016 (дата обращения 07.02.2022).
2. Максимович Н.Г., Хайрулина Е.А. Геохимические барьеры и охрана окружающей среды: учеб. пособие. Пермь: Перм. гос. унт, 2011. 248 с.
3. Максимов С.А. Научные основы формирования биогеохимических барьеров при мелиорации и рекультивации земель. М.: ВНИ-ИГиМ им. А.Н. Костякова, 2021. 295 с.
4. Мустафаев Ж.С., Козыкева А.Т., Жусупова Л.К. Эколого-биологическое обоснование способов освоения засоленных земель // Гидрометеорология и экология. 2015. № 3. С. 137-150.
5. Шабанов В.В., Бунина Н.П. Элементы проектирования искусственных биогеохимических барьеров на водосборах Нечерноземной зоны России // Природообустройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономического развития России: сб. науч. тр. МГУП.М., 2005. Ч. 2. С. 298-314.
6. Назимко Е.И. Геохимия окружающей среды: курс лекций для студентов направления подготовки 05.03.06 «Экология и природопользование». Керчь, 2019. 164 с.
7. Методологические основы биогеохимии ландшафта [Электронный ресурс]. URL: https://www.activestudy.info/ metodologicheskie-osnovy-biogeoximii-landshafta/ (дата обращения 20.04.2022).
8. Мачулина Н.Ю. Геохимия окружающей среды: учеб. пособие. Ухта: УГТУ, 2015. 154 с.
9. Стрельбицкая Е.Б., Соломина А.П. Основные технологические схемы и параметры сооружений биологической очистки дренажного стока // Эффективное использование мелиорируемых земель и водных ресурсов в агропромышленном комплексе России: сборник научных трудов. М.: ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова, 2021. С. 136-144."
10. Тяжелые металлы как фактор изменения метаболизма у микроорганизмов (обзор) / А.И. Фокина [и др.] // Теоретические проблемы экологии. 2015. № 2. С. 5-18.
11. Переломов Л.В., Чулин А.Н. Молекулярные механизмы взаимодействия микроорганизмов и микроэлементов в окружающей среде. Прямая биологическая трансформация соединений микроэлементов // Успехи современной биологии. 2013. Т. 133, № 5. С. 452-470.
12. Луканин А.В. Инженерная экология: защита литосферы от твердых промышленных и бытовых отходов: учебное пособие. М.: ИНФРА-М, 2018. 556 с.
13. Скугорева С.Г., Кантор Г.Я., Домрачева Л.И. Биосорбция тяжелых металлов микромицетами: особенности процесса, механизмы, кинетика // Теоретическая и прикладная экология. 2019. № 2. С. 14-31.
14. Аронбаев С.Д. Биосорбционное концентрирование тяжелых металлов и радионуклидов микроорганизмами и сорбентами на их основе: обзор // Молодой ученый. 2015. № 24(104). С. 31-50.
