РОЗДІЛ 2
УМОВИ, МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Дисертаційну роботу виконано впродовж 2004?2008 рр. згідно з НТП УААН
«Теоретично обґрунтувати і розробити практичні заходи щодо екологобезпечного
використання природно-ресурсного потенціалу агроландшафтів з метою забезпечення
сталого розвитку аграрного виробництва і покращення якості умов життя людини»
(№ ДР 0101U00329/8) та НТП УААН «Науково-практичне обґрунтування сталого
розвитку агроекосистем України» (№ ДР 0106U004038)
2.1. Обґрунтування напряму досліджень
З середини 60-х років XX ст. у складах на території колишнього СРСР стали
накопичуватися непридатні та заборонені до застосування пестициди. В 70-ті роки
це явище набуло загрозливих масштабів. За даними Міністерства аграрної політики
нині в Україні налічується 149 складів централізованого зберігання, на кожному
з яких розміщено від десятків до сотень тон непридатних пестицидів та
отрутохімікатів. Крім того, є ще близько 5000 складів, що розташовані
безпосередньо на території господарств і свого часу так і не ліквідованих. В
Україні увага властей та громадськості в основному зосереджена на накопичених
запасах непридатних та заборонених пестицидів, в той час як мало уваги
приділяється проблемі забруднення ґрунтів даними ксенобіотиками. Часті зміни
власників складів отрутохімікатів в 90-х роках XX ст. стали причиною втрати
документації; недбале ставлення спричинило порушення цілісності тари та
упакувань, в результаті чого відбулося надходження в навколишнє середовище
великої кількості не ідентифікованих небезпечних сумішей пестицидів з новими,
більш небезпечними характеристиками. Приблизно 10 % від загальної кількості
пестицидів, що зберігаються на територіях сільськогосподарських підприємств
всіх форм власності, становить ДДТ. Даний інсектицид належить до стійких
органічних забруднювачів (СОЗ), які, незважаючи на тривалий час заборони і
невикористання й досі виявляють у зразках ґрунту та води. За літературними
даними концентрація суми ізомерів та метаболітів ДДТ в ґрунтах санітарно
охоронних зон складів отрутохімікатів може сягати 417,5 мг/кг (ГДК ДДТ = 0,1
мг/кг) [179] Як відомо, надходження токсиканту до біогеохімічного циклу
спричиняє якісні зміни у структурі біоценозу та порушує нормальне
функціонування геохімічного циклу, котрий виступає запорукою збереження
циклічності як головної умови існування біосфери [51]. Тому виникла нагальна
потреба у рекультивації забруднених ґрунтів.
Найекономічнішим та найбезпечнішим способом відновлення антропогенно порушених
ділянок екосистем є фіторемедіація. Фіторемедіація – метод відновлення, що
базується на природних властивостях рослин накопичувати ксенобіотики з ґрунту і
розкладати їх. При цьому детоксикація пестицидів у рослинних організмах
протікає швидше, ніж у ґрунті [48]. Світовий досвід показує, що рослини
кабачків є лідерами в акумуляції ДДТ та його метаболітів. Водночас відомо, що
перехід пестицидів із ґрунту в рослини залежить від багатьох факторів, зокрема
від типу ґрунту. В літературі зустрічаються відомості, що пестициди в
результаті їх надходження до організму бджіл здатні накопичуватися в меді,
пилку, воску та прополісі. Навіть незначні дози токсикантів викликають аномалії
в поведінці бджіл і деградацію бджолиної сім’ї [120]. Тому метою наших
досліджень було виявлення однорічних культурних рослин, здатних до акумулювання
ДДТ із забруднених ґрунтів, а також розробка способу фітотестування ґрунтів з
полікомпонентним забрудненням стійкими пестицидами.
Об’єкти дослідження
Об’єкт дослідження – фіторемедіаційна спроможність однорічних культурних рослин
щодо ґрунтів, забруднених ДДТ.
Досліджували наступні види однорічних культурних рослин:
Односім’ядольні (Liliopsida): пшениця та ячмінь
Двосім’ядольні (Magnoliopsida): квасоля, соя, кабачки, гарбузи.
Предмет дослідження – накопичення залишків ДДТ однорічними культурними
рослинами із забруднених дерново-підзолистого, сірого лісового та темно-сірого
опідзоленого ґрунтів
2. 3. Місце та умови проведення досліджень
Лабораторні та вегетаційні дослідження за темою дисертації проводились протягом
2004–2008 років у відділі екотоксикології Інституту агроекології УААН, а також
на базі тепличного господарства „Камелія-К” (м. Київ). Умови вирощування
рослин: денна температура 25 ± 2 °С в сонячні дні та 21 ± 2 °С в похмурі; нічна
температура 18 ± 1 °С; вологість повітря 65 ± 5%.
Дослідження проводились на сірому лісовому, темно-сірому опідзоленому та
дерново-підзолистому ґрунтах.
Територія відбору сірого лісового та темно-сірого опідзоленого ґрунтів
розташована в межах Північної частини Лісостепу України, для якої характерний
помірно-континентальний клімат. Середньомісячна температура повітря
найтеплішого місяця (липня) становить 19,2 °С тепла, а найбільш холодного
(січня) – 6,3 °С.
Річна сума опадів коливається в межах 500 – 600 мм. Максимальна кількість
опадів випадає у літні місяці – червні і липні і становить 66 – 68 мм. Період
активної вегетації сільськогосподарських культур становить в середньому 159
днів.
Агрохімічну характеристику сірого лісового ґрунту наведено в табл. 2.1. Згідно
даних, наведених у таблиці ґрунт за вмістом гумусу можна класифікувати як
слабогумусований (вміст гумусу < 3 %) [118, 168]. За ступенем кислотності сірий
лісовий супіщаний слабоглеюватий ґрунт характеризується як середньо-кислий (рН
сольове 4,5 – 5) [71] з дуже високим вмістом рухомого фосфору; підвищеним
вмістом рухомого калію, а також дуже низьким вмістом гідролізованого азоту
[70].
Таблиця 2.1
Агрохімічна характеристика сірого лісового ґрунту
Назва ґрунт
- Київ+380960830922