Деградация, ремедиация и биоиндикация почв

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации 

Департамент образования, научно-технологической политики 

и рыбохозяйственного комплекса 

Федеральное государственное бюджетное образовательное 

учреждение высшего образования 

«Волгоградский государственный аграрный университет» 

 

Агротехнологический факультет 

 

Кафедра «Почвоведение и общая биология» 

 
 
 

А. А. Околелова 

Г. С. Егорова 

Е. Э. Нефедьева 

 
 
 

ДЕГРАДАЦИЯ, РЕМЕДИАЦИЯ И 

БИОИНДИКАЦИЯ ПОЧВ 

 

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Волгоград 

Волгоградский ГАУ 

2022 

УДК 631.45 
ББК 40.32 
О-51 
 

Рецензент –  

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель 
науки РФ, заместитель директора по координации НИР межведомственных программ ГНУ ВНИИОЗ РАСХН Т. Н. Дронова 
 

Околелова, Алла Ароновна 

О-51     Деградация, ремедиация и биоиндикация почв: учебное пособие / А. А. Околелова, Г. С. Егорова, Е. Э. Нефедьева. – Волгоград: 
ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, 2022. – 144 с. 
 
 

В учебном пособии представлена общая теоретическая часть 

почвоведения, приведены экологические функции почв, виды деградации почв, рекультивация, ремедиация и биоиндикация почв. Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся 
по направлениям подготовки: 

● в ВолГАУ: 35.03.03 Агрохимия и агропочвоведение, 35.03.04 

Агрономия, 35.03.10 Ландшафтная архитектура по дисциплинам: 
«Деградация и ремедиация почв», «Биоиндикация и деградация почв», 
«Почвы урболандшафштов», «Экологическое почвоведение»;  

● в ВолГТУ: 241000.62 Энерго- и ресурсосберегающие процессы 

в химической технологии (профиль Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов). 

 
 
Рис. 28. Табл. 10. Библиография 318, в том числе 104 – ино
странных.  
 

 

УДК 631.45 

ББК 40.32 

 
 

 ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, 2022 
 ФГБОУ ВО Волгоградский ГТУ, 2022 
 Околелова А. А., Егорова Г. С.,  
Нефедьева Е. Э., 2022 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

 

Введение...............................................................................................
4

1 Деградация почв..............................................................................
8

1.1 Экологические функции почв ......................................................
8

1.2 Виды деградации почв .................................................................. 19
1.3 Ущербообразующие геологические процессы ..........................
36

2 Ремедиация и рекультивация почв............................................
40

2.1 Рекультивация почв ......................................................................
40

2.2 Очистка почв от нефтепродуктов ................................................ 44
2.3 Органические поллютанты ..........................................................
51

2.4 Неорганические поллютанты ....................................................... 56
2.5 Мышьяк в почве ............................................................................
66

3 Биоиндикация.................................................................................
70

3.1 Термины и определения ...............................................................
70

3.2 Геоботанические исследования ...................................................
74

3.3 Фаунистические исследования ....................................................
79

3.4 Беспозвоночные биоиндикаторы ................................................
81

3.5 Газогеохимические исследования ...............................................
82

3.6 Биоиндикаторы водоемов ............................................................
84

3.7 Биоиндикаторы свойств почв ......................................................
86

3.8 Биоремедиация нефтезагрязненных почв.................................... 92
3.9 Методы восстановления нефтезагрязненных почв ...................
99

3.10 Изменение фитотоксичности нефтезагрязненных почв при 
проведении биоремедиационных мероприятий ..........................
119

Список использованной литературы............................................. 121
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

 

Сама наука и ее название – наши соотечественники. Этимологи
чески «почва» восходит к старославянскому слову «подошва» (Успенский, 1967). По В. И. Далю термин «почва» образован от слова «почивало» – место, для почивания и лежания. 

В литературный и научный язык этот термин ввел А. С. Пуш
кин. Стихотворение «Анчар» (1828) начинается с четверостишия: 

В пустыне чахлой и скупой, 
На почве, зноем раскаленной, 
Анчар, как грозный часовой, 
Стоит один во всей вселенной. 
Обратите внимание, как наука называется по-русски! Не «поч
вология», не «почвография» или «почвономия», а почвоведение. Ведение – ведать, знать.  

В топонимике одна из гипотез объясняет название Бразилии из
за красного цвета латеритной почвы, которую обнаружили португальские мореплаватели и колонисты. Ярко красная краска называется 
«браза» (Успенский, 1967). На географической карте сохранены названия «Доры», «Дорони», есть и фамилии Доронины, Доркины. В 
старорусском языке слово «дор» означало недавно очищенную от леса 
пашню, росчисть. «Дорки» давным-давно означало деревню, построенную на отвоеванной у леса целине, на клочках врезанной в леса 
пашни… (Успенский, 1967).  

Профессору Московского университета, Матвею Ивановичу 

Афонину (1771) принадлежат слова: «Почва – самое преизящнейшее 
существа творение»В. И. Вернадский назвал ее «благородной ржавчиной земли». Еще в 1938 году Л. Г. Раменский предложил ввести понятие «экология земель», имея в виду изучение природных факторов, 
определяющих условия землепользования. 

В своем учебнике «Почвоведение» (2006) В. Ф. Вальков с соав
торами ввели рубрики: «экологическое значение плотности, гранулометрического состава, органических веществ почвы, почвенных воды 
и воздуха, поглотительной способности почв, кислотности и щелочности. Эти известные ученые использовали термин «почвенная экология» применительно к различным видам выращиваемых культур в 
своей монографии «Почвенно-экологические аспекты растениеводства», вышедшей в 2007 г.  

Существуют специальности в вузах и опубликованы учебники и 

учебные 
пособия 
с 
названиями 
«Агропочвоведение», 
«Урбо
почвоведение». Считаем, что само почвоведение не может не быть 

экологическим. Но разделы «Экологическое почвоведение» ти «Экологические функцити почв» должны официально существовать. Ведь 
есть самостоятельные науки в медицине, химии, например, аналитическая, физическая химии – самостоятельные науки и их больше десятка! 

«Почва – наш самый драгоценный капитал. Жизнь и благополу
чие всего комплекса наземных биоценозов, естественных и искусственных, зависит в конечном итоге от тонкого слоя, образующего самый верхний покров Земли», – писал Ж. Дорст (1968, с. 115). 

Почва 
– 
это 
особое 
органо-минеральное 
естественно
историческое образование, возникшее в результате воздействия живых организмов на минеральный субстрат и разложения мертвых организмов, влияния природных вод и атмосферного воздуха на поверхностные горизонты горных пород в различных условиях климата и 
рельефа. 

Согласно ГОСТу 27593-88 «почва – самостоятельное естест
венно-историческое органо-минеральное природное тело, возникшее 
на поверхности земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых 
минеральных и органических частиц, воды и воздуха, и имеющим 
специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие условия для роста и развития растений соответствующие условия». 

Почва – природная образование, уникальное по сложности сво
его состава. Горная порода может состоять из различного набора минеральных соединений, любая почва содержит обширный спектр биоорганических соединений, растений, микробной плазмы, продуктов их 
взаимной трансформации, взаимодействия минеральной и органической компонентов. 

Почвоведение – наука о происхождении, свойствах, динамике 

почв как естественно-исторического образования, а также объектов 
труда и средств производства. 

Сам автор о почвоведении писал так: «уже недалеко то время, 

когда она, по праву и великому для судеб человечества значению, 
займет вполне самостоятельное и почетное место, со своими собственными, строго определенными задачами и методами…» (Докучаев, 
1949, с. 311, цит. по Чибилеву, 1999). 

А. Н. Сабанин считал, что термины почвоведение и педоло
гия синонимами, об этой науке он писал так: «Почвоведение является как бы узлом, в который вплетаются явления живой и мертвой 
природы» (1909, С. 2). 

В задачи этой дисциплины должно входить изучение следую
щих свойств почв. 

1. Почва-память – способность почвы сохранять свойства, ха
рактерные для периода ее формирования. Генетические признаки, минеральные и органические компоненты сами по себе являются «памятью», так как сохраняются в геологических масштабах времени. Это 
свойство изучают разделы биоэкологии – эволюционный, исторический, палеонтологический.  

2. Почва-момент – способность почвы отражать в своих свойст
вах особенности современных процессов почвообразования. 

3. Почва – природное тело, образующее почвенный профиль.  
4. Почва – многокомпонентная гетерогенная термодинамическая 

система, непрерывно изменяющаяся под действием комплекса природных и антропогенных условий. 

«Природные почвы всегда гетерогенны, поскольку в макроско
пическом масштабе их свойства варьируют в пространстве как вследствие почвенно-химических процессов, так и благодаря непосредственному влиянию гравитационного поля Земли» (Апарин и др., 2006, 
с. 185). 

5. Почва – продукт и компонент биогеоценоза. Совокупность 

трофических отношений между организмами в экосистеме создают 
саму почву, формируют ее плодородие. 

Терминология в почвоведение также нуждается в уточнении, 

моносемантизации. Не вызывает сомнения необходимость терминологически различать и однозначно определить значения понятий «земля» и «почва».  

По ГОСТам 26640-85,  26640-85 «земля – это важнейшая часть 

окружающей природной среды, характеризующаяся пространством, 
рельефом, недрами, водами, почвенным покровом, растительностью, 
недрами, водами, являющимися главным средством производства в 
сельском и лесном хозяйстве, а также пространственным базисом для 
размещения предприятий и организации всех отраслей народного хозяйства».  

По образному выражению Б. Ф. Апарина человек «преобразует 

основу своего бытия – почву». «Приложитесь грудью к земле, к живой 
почве, – пишет ученый. Вы почувствуете: она дышит, живет невидимой для нас жизнью. Все в ней непрерывно меняется: температура, 
влажность, элементы питания. По сосудам-капиллярам движутся почвенные растворы – кровь ландшафта. Корни пьют их, поднимают 
вверх, и в листьях, омываемых солнечными лучами, совершается великий процесс – фотосинтез» (2007, с. 29). 

Еще в 1878 году А. П. Доброславин указывал на то, что в горо
дах люди заболевают и причины тому разные. Но в большинстве случаев они зависят от земли, на которой они живут (цит. по Ж. Дорсту, 
1968). Как сказала в одном интервью известный почвовед О. С. Безуглова – «Как мы к почвам относимся, так и они к нам» (2008). 

Почва отвечает за процесс произрастания, но никак не может 

повлиять на то, что именно на ней выращивают. «Отказ» не возможен. 
Почва, своего рода исполнитель. Она принимает все, что ей дают, сама формирует соответствующий воздействию результат – хороший 
или плохой. 

Почва, независимо от того, обитают в ней редкие виды фауны 

или нет, произрастают ли ценные представители флоры, достойна бережного отношения и сохранения в том виде, в каком существует веками. 

Деградация, ремедиация и биоиндикация почв – неотъемлемая 

часть разделов экологического почвоведения. 

 

 
 

1 ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ 

 

1.1 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ПОЧВ 

 

Описание важнейших экологических функций почв приведено в 

работах известных российских ученых В. М. Фридланда (1977), Г. В. 
Добровольского, Е. Д. Никитина (2000), Д. С. Орлова и др. (2001). 
Энергетическую функцию особо выделили В. М. Фридланд и Г. А. 
Буяновский, обозначив ее неотъемлемую роль в экосистемах. Г. В. 
Добровольский и Е. Д. Никитин обосновали наличие в почве биосферных, литосферных, атмосферных и гидросферных функций, а 
также установили, что жизнедеятельность живых организмов на 90 %  
сопряжена с почвой (2000). 

Экологическое состояние почв – степень их соответствия при
родно-климатическим условиям почвообразования и пригодности для 
существования естественных и антропогенных экосистем (Березин и 
др., 2002). «Под экологическими функциями почв понимаются такие 
их свойства, которые влияют на условия жизни на Земле во всем ее 
разнообразии» (Добровольский и др., 2013, с. 21).  

 

 

Рисунок 1 – Основные функции почвы как базового компонента 

окружающей природной среды 

Любая «здоровая» почва, не зависимо от ее типа, выполняет це
лый ряд экологических функций. Рассмотрим основные. 

Литосферная. Почва аккумулирует солнечную энергию, передает 

ее вглубь литосферы, защищает недра от жесткого космического излучения, преобразует ее верхний слой. Из пищевых цепей полностью вырываются в геологические осадки 5-10 % массы мигрирующих веществ, 
которые концентрируются в породе. Под влиянием почвенных процессов происходит выветривание минералов, формируются глинистые минералы, биоминералы, угли, карбонатные породы, торф. 

Атмосферная. Почва поглощает и отражает солнечную энер
гию. Регулирует влагооборот и газообмен. Почва дышит как человек – 
поглощает кислород, выделяет углекислый газ (рис. 2). Почвенный 
воздух обеспечивает растения углекислым газом только при условии 
его постоянного обмена с атмосферным. Процесс выделения почвой 
СО2 так и называют – дыхание. 

Гумусовые горизонты почв, торфяники, подводные почвы и 

сапропели, древние органогенные и современные болотные почвы, 
погребенные горизонты вывели из атмосферы прошлого огромное 
количество 
углекислоты. 
Функция 
контроля 
почвами 
состава 

атмосферного 
воздуха 
за 
счет 
«дыхания» 
очень 
важна. 
За 

вегетационный период в России выделяется 3,1 млрд. т углекислого 
газа, что в 5 раз больше индустриальной эмиссии. 

 

 

Рисунок 2 – Биологический круговорот веществ на суше 

Гидросферная. Почва перераспределяет поверхностные воды – 

часть их трансформируется в грунтовые, а часть стекает по уклону. 
Эти воды участвуют в формировании речного стока. Биофильные 
элементы питания (С, N, Р, К, Са и др.) поступают в океан с водами 
поверхностного (почвенного), а затем и речного стока.  

Энергетическая. «Почва лежит на перекрестке всех потоков энер
гии, через нее проходит почти все тепло, посылаемое солнцем на сушу», – 
писали ученые (Фридланд, Буяновский, 1977, с. 9). Биомасса растений 
служит источником энергии для травоядных. В почве обитают микробы, 
насекомые, грызуны – все это пища, а значит, и источник энергии. 

Почвы, содержащие от 4 до 6 % органического вещества накап
ливают в 1 гектаре столько энергии, сколько дают 20-30 т антрацита 
(Ковалев и др., 2020). 

 

 

Рисунок 3 – Среда обитания и пища 

 
Буферность почв (саморегулирующийся гомеостаз) способ
ность почвы сохранять свои основные свойства неизменными при 
внешних воздействиях и трансформировать их в направлении, сглаживающем действие неблагоприятных факторов. Она возрастает с 
увеличением в почвах гумуса и коллоидов (Ковалев и др., 2020). 

Биосферная: 
• Почва является связующим звеном геосферы, гидросферы, ат
мосферы. 

• Почва – неотъемлемая и наиболее «консервативная» часть эко
систем, обеспечивает существование жизни на Земле, является средой 
обитания, убежищем, жилищем.  

• Какими бы не были пищевые цепи, они начинаются и заканчи
ваются в почве. На 90 % жизнедеятельность живых организмов связана с почвой (рис. 4, 5).