- Установлены закономерности изменения состояния тяжелых металлов в почвах, закономерности взаимосвязей их содержания в почвах и других компонентах ландшафта, изменения по рельефу, в сезонной динамике, в структуре почвенного покрова, по профилю почв. Предложена комплексная оценка состояния тяжелых металлов в почвах с учетом кинетики процессов, депонирующей способности почв, констант ионного обмена, термодинамических параметров, энергетической оценки почв и поверхностных вод.
- Состояние тяжелых металлов в отдельных компонентах ландшафта взаимосвязано и взаимообусловлено. Для описания математических структурных взаимосвязей состояния тяжелых металлов в компонентах ландшафта (почва, поверхностные воды, растительность) предлагается использовать модифицированные уравнения парной корреляции и множественной регрессии.
- Содержание тяжелых металлов закономерно изменяется в сезонной динамике и при развитии почвообразовательных процессов. Предложены уравнения для описания этих взаимосвязей.
- Показана необходимость для оценки загрязнения почв определения содержания подвижных форм тяжелых металлов в почвах отдельных элементов рельефа, в пределах полей севооборотов, по профилю почв. Эти изменения при оценке загрязнения полей тяжелыми металлами. Предложены уравнения для корректировки степени загрязнения почв учетом этих факторов.
- Предложен алгоритм влияния свойств почв на подвижность в них тяжелых металлов. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почвах и их токсичность зависят от сочетания свойств почв (рН, гумуса, содержания илистой фракции, емкости поглощения почв, Еh и т.д.). При влиянии этих факторов на подвижность тяжелых металлов отмечаются эффекты синергизма и антагонизма.
- Для оценки загрязнения тяжелыми металлами почв предлагается учитывать их содержание в отдельных горизонтах почвенного профиля, скорость их перехода из почвы в раствор, константы обмена в системе почва-раствор, депонирующую способность почв к тяжелым металлам, энергетическую оценку состояния почв и продуктов испарения из них.
- Доказывается, что при оценке загрязнения почв тяжелыми металлами необходимо учитывать их содержание в других компонентах экологической системы и соотношение отдельных катионов, положительно и отрицательно заряженных комплексных соединений.
- Для уменьшения степени токсичности тяжелых металлов в агрофитоце-нозе предлагаются пути уменьшения их подвижности и содержания в отдельных компонентах агрофитоценоза с применением сорбентов типа клиноптиолита, эн-теросорбентов, осаждение в виде труднорастворимых осадков, за счет образования устойчивых комплексов с органическими лигандами, при удалении за счет фиторемедиации при увеличении их подвижности в почве и повышении биопродуктивности с применением удобрений и мелиорантов, при создании структуры почв, при применении компонентов, содержащих конкуренты тяжелым металлам при поступлении в растения.
1. Гукалов, В.Н. Содержание органического вещества по профилю почвы и его связь с содержанием тяжелых металлов (на примере ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского район / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко, , О.А. Мельник // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2006. ‒ № 32. ‒ С. 153.
2.Гукалов, В.Н. Состав и структура агроландшафтной системы (на примере ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района) / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко // Тр. КубГАУ. ‒ 2007. ‒ № 3(7). – С. 106.
3.Гукалов, В.Н. . Влияние рельефа на содержание подвижного фосфора по профилю почвы / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко, А.А. Теучеж // Тр. КубГАУ. ‒ 2007. ‒ №4 (8). ‒ С. 75.
4.Гукалов, В.Н. Влияние посевов и органических удобрений на трансформацию азота в черноземе выщелоченном / В.Н. Гукалов, М.Д. Алифиров, И.С. Белюченко, Г.В. Волошина, В.В. Гукалов, О.А. Кобецкая, О.А. Мельник, А.Г. Фалин // Тр. КубГАУ. ‒ 2007. ‒ №5 (9). ‒ С. 79.
5.Гукалов, В.Н. Загрязнение почв агроландшафта тяжелыми металлами / В.Н. Гукалов // Вестник РУДН : серия Экология и безопасность жизнедеятельности. ‒ 2007. ‒ №2. ‒ С. 66.
6.Гукалов, В.Н. Влияние сжигания растительных остатков на агрономические свойства почв / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко // Тр. КубГАУ. ‒ 2008. ‒ № 1(10) – С. 57.
7.Гукалов, В.Н. Экологические аспекты совершенствования функционирования агроландшафтных систем Краснодарского края / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко, А.В. Смагин, О.А. Мельник, Д.А. Славгородская, О.В. Калинина // Тр. КубГАУ. ‒ 2010. ‒ №26. ‒ С. 33.
8.Гукалов, В.Н. Влияние органоминерального компоста на динамику численности грызунов в посевах озимой пшеницы / В.Н. Гукалов, Ю.Ю. Петух // Тр. Куб-ГАУ. ‒ 2011. ‒ №31. ‒ С. 111.
9.Гукалов, В.Н. Практические основы использования отходов промышленности и сельского хозяйства в качестве мелиоранта чернозема обыкновенного / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко // Тр. КубГАУ. ‒ 2011. ‒ №31. ‒ С. 152.
10.Гукалов, В.Н. Динамика подвижного кадмия по почвенным слоям чернозема обыкновенного / В.Н. Гукалов // Тр. КубГАУ. ‒ 2011. ‒ №31. ‒ С. 165.
11.Гукалов, В.Н. Фракционный состав поливалентных катионов в дерново-подзолистых почвах и черноземах, как фактор плодородия / В.Н. Гукалов, В.И. Савич, Д.Н. Никиточкин, П.Ю. Карауш // Агрохимический вестник – 2014. ‒ №2 – С. 22.
12.Гукалов, В.Н. Скорость вытеснения тяжелых металлов из черноземов и депонирующая способность черноземов, как факторы корректировки степени загрязнения почв / Гукалов В.Н., В.И. Савич, Д.Н. Никиточкин // Плодородие. ‒ 2014. ‒ №2. ‒ С. 44.
13.Гукалов, В.Н. Влияние мелиорации поливных вод на свойства почв / В.Н. Гу-калов, В.И . Савич, Н.Н. Дубенок, Г.Б. Подволоцкая // Международный с/х журнал – 2014. ‒ №5 – С. 33.
14. Гукалов, В.Н. Информационно-энергетическая оценка состояния тяжелых металлов в черноземах/ В.Н. Гукалов, В.А. Черников, В.И Савич, С.Л. Белопухов ,И.Г. Шайхиев // Вестник Казанского технологического ун-та. – 2014. – т.17 - №21. – С. 178.
15.Гукалов, В.Н. Оценка загрязнения почв тяжелыми металлами с учетом их состояния в компонентах ландшафта / В.Н. Гукалов, В.И. Савич, Н.А. Трифонова // АгроХХI. – 2015.
16.Гукалов, В.Н. Поэтапное изменение свойств почв при загрязнении их тяжелыми металлами / В.Н. Гукалов, В.И. Савич, Н.А. Трифонова // Плодородие. – 2015. ‒ №2.
17.Гукалов, В.Н. Очистка почв от тяжелых металлов с использованием фиторе-медиации / В.Н. Гукалов, В.И. Савич, С.Л. Белопухов, А.В. Филиппова, Д.Н. Никиточкин // Изв. ОГАУ. – 2013. ‒ №4.
18.Гукалов, В.Н. Информационная оценка состояния тяжелых металлов в почвах / В.Н. Гукалов, В.И. Савич, С.Л. Белопухов, О.А. Шапкина // Известия ОГАУ. ‒ 2015.
19.Гукалов, В.Н. Математические структурные взаимосвязи между содержанием тяжелых металлов и свойствами почв, как фактор корректировки моделей плодородия почв / В.Н. Гукалов, В.И. Савич, А.В. Филиппов, С.А. Измайлова // Известия ОГАУ. ‒ 2015.
20. Гукалов, В.Н. Морфогенетические поля, как фактор почвообразования и плодородия почв / В.Н. Гукалов, С.Л. Белопухов, В.И. Савич, К.С. Елисеев // Вестник Казанского технологического ун-та. – 2014. – т.17 - №22. – С. 194.
Патенты
1.Пат. № 2423336 от 10.07.2011 г. И.С. Белюченко, Е.П. Добрыднев, В.Н. Гу-калов, Л.Б. Попок, О.А. Мельник, Ю.Н. Помазанова. Способ получения азотсодержащего органоминерального удобрения.
2.Пат. 24233335 от 10.07.2011 г. И.С. Белюченко, Е.П. Добрыднев, В.Н. Гука-лов, О.А. Мельник, Л.Н. Ткаченко. Способ получения органоминерального удобрения.
3.Пат. 24233337 от 10.07.2011 г. И.С. Белюченко, Е.П. Добрыднев, В.Н. Гука-лов, О.А. Мельник, Н.П. Бережная, В.П. Бережная. Способ создания органомине-рального удобрения.
4.Пат. 2423812 от 20.07.2011 г. И.С. Белюченко, Е.П. Добрыднев, В.Н. Гука-лов, О.А. Мельник, Д.А. Славгородская. Е.В. Терещенко. Способ улучшения агрофизических свойств почвы.
5.Пат. 2426712 от 20.08.2011 г. И.С. Белюченко, Е.П. Добрыднев, В.Н. Гука-лов, О.А. Мельник, Л.Н. Ткаченко. Способ производства органоминерального удобрения.
Монографии
1. Гукалов, В.Н. Тяжелые металлы в системе агрофитоценозов / В.Н. Гукалов. ‒ Краснодар, 2010. ‒ 345 с.
2. Гукалов, В.Н. Трансформация валовых и подвижных форм тяжелых метал лов в агроландшафтных системах: Монография. – Краснодар: КубГАУ, 2014. – 219 с.
3. 3. Гукалов, В.Н. Оптимизация свойств почв в период интенсивного ведения с/х производства и загрязнения среды / В.Н. Гукалов, В.И. Савич, Д.Н. Никиточ- кин, М.М. Гераськин, В.А. Седых. ‒ М.: ВНИИА, 2014. ‒ 470 с.
4. Гукалов, В.Н. Информационно-энергетическая оценка состояния тяжелых металлов в почвах / В.Н. Гукалов, В.И. Савич, И.С. Белюченко. – М.: ВНИИА – 2015 – 235 с.
Статьи и доклады на конференциях
1.Гукалов, В.Н. Состав и особенности функционирования вспомогательных подсистем агроландшафта / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко, Н.Н. Мамась, Н.В. Швыдкая // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2001. ‒ №10. ‒ с. 21.
2.Гукалов, В.Н. Динамика тяжелых металлов в системе агроландшафта / И.С. Белюченко, В.Н. Гукалов, А.И. Мельченко и др. // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2001. ‒ № 10. ‒ С. 64.
3.Гукалов, В.Н. Содержание тяжелых металлов в почвах агроландшафта / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко, И.Ф. Высоцкая, А.И. Мельченко // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2001. ‒ № 12. ‒ С. 105.
4.Гукалов, В.Н. Экологическая оценка ландшафтных систем Ленинградского района / В.Н. Гукалов // Экологические проблемы Кубани. Ленинградский район. ‒ 2002. ‒ №16. ‒ С. 3.
5.Гукалов, В.Н. Экологическое состояние малых рек Ленинградского района / В.Н. Гукалов // Экологические проблемы Кубани. Ленинградский район. ‒ 2002. ‒ №16. ‒ С. 44.
6.Гукалов, В.Н. Загрязнение почв тяжелыми металлами, Ленинградский район / В.Н. Гукалов // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2002. ‒ №16. ‒ С. 83.
7.Гукалов, В.Н. Сезонная и годовая динамика кадмия в обыкновенном черноземе (на примере Ленинградского района) / В.Н. Гукалов // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2003. ‒ №20. ‒ С. 31.
8.Гукалов, В.Н. Динамика различных форм свинца в верхнем слое почвы аграрного ландшафта / В.Н. Гукалов // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2003. ‒ №20. ‒ С. 50.
9.Гукалов, В.Н. Валовые и подвижные формы свинца в аграрных ландшафтах Кубани / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко, И.Ф. Высоцкая // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2003. ‒ №20. ‒ С. 100.
10.Гукалов, В.Н. Содержание кадмия в зерновой массе некоторых сортов пшеницы / В.Н. Гукалов, Е.А. Вартанянц, Ю.В. Дзюба, И.С. Белюченко // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2004. ‒ №24. ‒ С.47.
11.Гукалов, В.Н. Валовые и подвижные формы кадмия в агроландшафте (на примере колхоза «Заветы Ильича» Ленинградского района) / В.Н. Гукалов, И.С. Бе-люченко, Е.А. Вартанянц // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2004. ‒ №24. ‒ С.7.
12.Гукалов, В.Н. Содержание свинца в ландшафтах степных рек Кубани / В.Н. Гукалов // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2005. ‒ №30. ‒ С. 19.
13.Гукалов, В.Н. Содержание кобальта в агроландшафтах колхоза «Заветы Ильича» Ленинградского района / В.Н. Гукалов, М.В. Яценко // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2005. ‒ №30. ‒ С. 82.
14.Гукалов, В.Н. Динамика валового и подвижного марганца в системе агро-ландшафта (на примере изучения агроландшафта ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района Краснодарского края) / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко, М.М. Демченко // Экол. вестник Сев. Кавказа. ‒ 2006. ‒ т. 2. ‒ №2. ‒ С. 55.
15.Гукалов, В.Н. Оценка влияния отходов животноводства на содержание кобальта в компонентах агроландшафта / В.Н. Гукалов, М.В. Яценко // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2006. ‒ №32. ‒ С. 36.
16.Гукалов, В.Н. Содержание металлов в отходах животноводства / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко, М.М. Демченко // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2006. ‒ №32. ‒ С. 47.
17.Гукалов, В.Н. Содержание марганца в кормах и биологических жидкостях КРС в ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко, В.В. Громыко, М.М. Демченко // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2006. ‒ №32. ‒ С. 52.
18.Гукалов, В.Н. Динамика подвижных и валовых форм меди в системе агроландшафта / В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко, Н.П. Бережная // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2006. ‒ №32. ‒ С. 71.
19.Гукалов, В.Н. Динамика органического вещества и проблемы его трансформации в почвах агроландшафта степной зоны края / В.Н. Гукалов // Экологические проблемы Кубани. ‒ 2007. ‒ Т. 3. ‒ №1. ‒ С. 5.
20.Гукалов, В.Н. Комплексный подход к совершенствованию функционирования агроландшафтных систем / В.Н. Гукалов // Экологический Вестник Северного Кавказа. ‒ 2007. ‒ Т.3. ‒ №1. ‒ С.91.
21.Гукалов, В.Н. Особенности гидрохимии реки Челбаска / В.Н. Гукалов // Экологический Вестник Северного Кавказа. ‒ 2007. ‒ Т.3. ‒ №1. ‒ С.102.
22.Гукалов, В.Н. Содержание подвижного и валового никеля в черноземе обыкновенном / В.Н. Гукалов, И.Н. Анипкин, И.С. Белюченко // Экологический Вестник Северного Кавказа. ‒ 2007. ‒ №33. ‒ С. 10.
23.Гукалов, В.Н. Влияние никеля на продуктивность озимой пшеницы и его накопление в зерне / В.Н. Гукалов, И.Н. Анипкин // Экол. Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2008. ‒ Т. 4. ‒ №3. ‒ С. 5.
24.Гукалов, В.Н. Накопление никеля растениями озимой пшеницы в различных элементах рельефа / В.Н. Гукалов // Экол. Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2008. ‒ Т. 4. ‒ №3. ‒ С. 9/
25.Гукалов В.Н. Результаты мониторинга тяжелых металлов в почвах агроландшафта ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района / В.Н. Гукалов // Экол. Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2009. ‒ Т. 5. ‒ № 1. ‒ С. 76/
26.Гукалов, В.Н., Попок Л.Б. Экологические аспекты динамики тяжелых металлов в почвах агроландшафта / В.Н. Гукалов, Л.Б. Попок // Экол. Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2009. ‒ Т. 5. ‒ № 2. ‒ С. 35.
27.Гукалов, В.Н. Концентрация тяжелых металлов в почвах агроландшафта по результатам площадных съемок / В.Н. Гукалов // Экол. Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2009. ‒ Т. 5. ‒ № 4. ‒ С. 17.
28. Гукалов, В.Н. Содержание тяжелых металлов в растительных кормах / В.Н. Гукалов // Экол. Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2010. ‒ Т. 6. ‒ № 1. ‒ С. 14.
29.Гукалов, В.Н. Особенности размещения тяжёлых металлов в корнеобитаемом слое чернозёма обыкновенного в разных местообитаниях / В.Н. Гукалов, Т.В. Попова, И.С. Белюченко // Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2010. ‒ Т. 6. ‒ № 1. ‒ С. 24.
30.Гукалов, В.Н. Содержание тяжелых металлов в некоторых тканях, продуктах и отходах жизнедеятельности КРС / В.Н. Гукалов // Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2010. ‒ Т. 6. ‒ № 1. ‒ С. 27.
31.Гукалов, В.Н. Экологическое состояние водных ресурсов агроландшафта / В.Н. Гукалов // Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2010. ‒ Т. 6. ‒ № 1. ‒ С. 17.
32.Гукалов, В.Н. Динамика тяжелых металлов в почвенных слоях чернозема обыкновенного по годам и сезонам / В.Н. Гукалов, Л.Б. Попок, И.С. Белюченко // Экол. вестник Сев. Кавказа. ‒ 2010. ‒ т. 6, №2. ‒ С. 28.
33.Гукалов, В.Н. Влияние внесения компоста на основе навоза КРС и фосфогипса на динамику в почве тяжелых металлов / В.Н. Гукалов // «Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства»: материалы II Всерос. науч. конф. / КубГАУ. ‒ Краснодар, 2010. – С. 55.
34.Гукалов, В.Н. Перспективы использования отходов сельскохозяйственных и промышленных производств для повышения плодородия почвы / В.Н. Гукалов, О.А. Мельник // «Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства»: материалы II Всерос. науч. конф. / Куб-ГАУ. ‒ Краснодар, 2010. – С. 55.
35.Гукалов, В.Н. Прогнозирование содержания тяжелых металлов в почвах агро-ландшафта ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района Краснодарского края / В.Н. Гукалов, Л.Б. Попок, И.С. Белюченко // Экол. Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2011. ‒ Т. 7. ‒ № 2. ‒ С. 4.
36.Гукалов, В.Н. Динамика тяжелых металлов в верхнем слое почвы по почвенным слоям и элементам рельефа / В.Н. Гукалов // Экол. Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2011. ‒ Т. 7. ‒ № 3. ‒ С. 4.
37.Гукалов, В.Н. Технология использования отходов промышленного и сельскохозяйственного производства для мелиорации сельскохозяйственных земель / В.Н. Гукалов // Экол. Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2012. ‒ Т. 8. ‒ № 3. ‒ С. 67.
38.Гукалов, В.Н. Тяжелые металлы в почвах агроландшафта (по результатам исследований ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района Краснодарского края) / В.Н. Гукалов // Экол. Вестник Сев. Кавказа. ‒ 2013. ‒ Т. 9. ‒ № 4. ‒ С. 15.
39.Гукалов, В.Н. Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами разных компонентов ландшафта черноземов Краснодарского края : сб. «Экология России на пути к инновациям» / В.Н. Гукалов, В.И. Савич, А.Д. Степанова // Астрахань : АГУ, 2014. ‒ вып. 10. ‒ С. 12.
40.Гукалов, В.Н. Биологическая активность гуматов из отходов сельскохозяйственного производства : Междунар. научно-практ. конф. «Перспективы и проблемы размещения отходов производства и потребления в агроэкосистемах» / В.Н. Гукалов, В.И. Савич, Д.Н. Никиточкин, С.А. Измайлова // Н.Новгород. ‒ 2014. ‒ С. 12.
41.Гукалов, В.Н. Информационно-энергетическая оценка состояния тяжелых металлов в почвах / В.Н. Гукалов, В.И. Савич // конф. : РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2014.