CC BY
127
Ukrainian Journal of Ecology
Ukrainian Journal ofEcology, 2018, 8(2), 42-53 doi: 10.15421/2018_308
ORIGINAL ARTICLE
UDC 631.45/632.95/633.88
Assessment of soil and soil trophic chains contamination by
persistent organic pollutants
V.S. Khahula, V.M. Karaulna, L.V. Bogatyr, L.M. Karpuk, O.V. Krykunova, A.A. Pavlichenko
Bila Tserkva National Agrarian University pl. 8/1 Soborna, Bila Tserkva, Kyivska oblast, 09117 Ukraine E-mail: karaulnav@ukr.net, mila.bohatyr@gmail. com, lesya karpuk@ukr.net, olenakrikunova@gmail.com,
pavlichenkoaa@ukr.net Received: 21.02.2018. Accepted: 28.03.2018
Ukraine ratified the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants (POPs) in 2001, and is now a party to this Convention. First, 12 POPs were introduced into the annexes to the Convention, nine of which are pesticides, and today the list includes 21 highly hazardous chemicals, posing a global threat to human health and the environment. Since POPs accumulate precisely in the fatty tissues of living organisms, people, as representatives of the upper stages of the food chain, are most vulnerable to the effects of POPs. The purpose of the research was to provide scientific substantiation of the agroecological assessment of soil contamination and components of the trophic chains by persistent organic pollutants. The research was conducted based on the Department of Ecotoxicology of the Institute of Agroecology and Nature Management of the National Academy of Sciences of Ukraine. Field experiments were carried out during 2012-2014 in the territories around non-operational warehouses of pesticides and on agricultural land located around the non-operational warehouses of poison chemicals located within the farms of Intergroinvest LLC Stavishchensky District and TzdV Shamraievsky Sugar Plant in the Skvirsky District of the Kyiv Oblast. Warehouses are in unsatisfactory condition, the buildings are partially destroyed, they are not closed, walls and ceilings are sometimes lacking; only some remnants of buildings remain in some warehouses, which indicates that the precipitates are freely entering the middle of buildings, which facilitates the migration of toxic compounds into objects the environment. The soil of the sanitary-protective zones of the poisons of Stavishchensky and Skvirsky districts contains significant amounts (22 - 145 MAC) of the remains of stable HOPs and serves as a powerful source of income for the following units of the trophic chains. To establish a large migration of organochlorine pesticides from the source of pollution, samples of soil, selected at 1, 5, 15, 25, 50, and 100 m from the composition of pesticides, were analyzed. All soil samples contain residual amounts of DDT that significantly exceed the established hygiene standards. Thus, the content of the sum of isomers and DDT metabolites in soil samples taken in the northern direction from the composition is 2.18 - 30.38 mg / kg of soil, which exceeds the MPC by 21.8 - 303.8 times. In general, there is a tendency for a gradual reduction of contamination by organochlorine pesticide residues as far as the separation from the composition, however, even at 100 m the content of the sum of isomers and metabolites of DDT exceeds the established hygienic norms, which requires additional inspections of the territory to establish limits of the contaminated zone. 2,4'-DDT was identified in a sample of soil, selected directly near the building of the warehouse (at 1 m), and significant samples (3-54 MAC) of 4,4'-DDT were found in all samples, which is a source, non-metabolized pesticide substance. High concentrations in the soil of 4,4'-DDT indicate the potential for pollution of the territory by persistent organochlorine pesticides and, consequently, toxic effects on the soil microflora, which causes inhibition of the microbiological decay of xenobiotics. The main part (about 62%) of the total amount of isomers and metabolites of DDT is the most stable metabolite of 4,4'-DDE. Its content in soil samples ranges from 1.32 mg / kg of soil at 100 m from the composition to 18.42 mg / kg of soil at 25 m from the composition of the pesticides. A similar situation regarding soil contamination with organochlorine pesticides is observed in the southern direction. Polychlorobiphenyls are compounds that are extremely stable in the environment. PCBs are among the globally distributed pollutants because of their high persistence and high utilization rates. In a layer of soil (0-20 cm), PCB was found at a concentration of 0.04 mg / kg at 50 m from the composition, to 0.37 mg / kg at 5 m from the composition. In the samples of the subterranean (20-40 cm) soil layer, the minimum values (0,01 mg / kg) were recorded at 50 m from the composition, the maximum value (0,10 mg / kg) at 5 m. The amounts of PCBs found indicate application in the past pesticides, which included polychlorinated biphenyls. Thus, the soils of the sanitary-protective zones of the composition of poison chemicals in the Stavishchensky district have a complex contamination with dangerous persistent organic pollutants (organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls).
Keywords: persistent organic pollutants; organochlorine pesticides; polychlorinated biphenyls; compositions of pesticides
Агроеколопчна оцшка забруднення компонент1в троф1чних ланцюг1в ст1йкими орган1чними
забруднювачами
В.С. Хахула, В.М. Караульна, Л.В. Богатир, Л.М. Карпук, О.В. Крикунова, А.А. Павл1ченко
Бшоцерювський на^ональний аграрний унверситет Площа соборна 8/1, м. Бла Церква, Кивська область, Украна E-mail: karaulnav@ukr.net, mila.bohatyr@gmail.com, lesya karpuk@ukr.net, pavlichenkoaa@ukr.net
УкраУна ратифкувала Стокгольмську конвенцГю про спйю оргаычы забруднювачi (СОЗ) у 2001 р., i нин е стороною цieí Конвенцп. Спочатку до додатюв конвенцп було внесено 12 СОЗ, дев'ять з яких - пестициди, а на сьогодн цей перелк налiчуe 21 високонебезпечну хгмгчну речовину, що створюють глобальну загрозу для здоров'я людини i навколишнього природного середовища. ОскГльки СОЗ накопичуються саме в жирових тканинах живих органгзмгв, людина, як представник верхнього щабля харчового ланцюга, виявляеться найбГльш уразливою до впливу СОЗ. Метою дослгджень було наукове обфунтування агроеколопчного оцгнювання забруднення Грунту та компонентгв трофгчних ланцюпв спйкими органгчними забруднювачами. Дослгдження проводились на базг вгддглу екотоксикологп 1нституту агроекологп i природокористування НААН. ПольовГ дослщи проводили протягом 2012-2014 рр. на територтх навколо недГючих складГв отрутохГмГкатГв та на сГльськогосподарських упддях, що розмГщаються навколо недГючих складГв отрутохГмГкатГв, як розташован в межах господарств ТОВ «1нтерагроЫвест» Ставищенського району та ТЗдВ «ШамраУвський цукровий завод» Сквирського району КиУвськоУ обласп. Складськ примщення знаходяться у незадовГльному станГ, будГвлГ натвзруйноваы, не замикаються, подекуди вщсуты спни та стеля, вгд деяких складГв залишились тГльки рештки будГвель, а це свщчить про те, що опади вГльно надходять в середину будГвель, що сприяе мГграцГУ токсичних сполук у об'екти довкГлля. Грунт санГтарно-захисних зон складГв отрутохГмкалв Ставищенського та Сквирського районГв мктить значн ктькосп (22 - 145 ГДК) залишюв слйких ХОП i виступае потужним джерелом надходження у наступн ланки трофГчних ланцюпв. З метою встановлення простороУ мГграцГУ хлорорганГчних пестицидГв вгд джерела забруднення проаналГзовано зразки фунту, вобран на в^стан 1, 5, 15, 25, 50 та 100 м вгд складу отрутохЫкалв. Вс зразки Грунту мктять залишковГ ктькосп ДДТ, що значно перевищують встановлен ппеИчн нормативи. Так, вмгст суми ¡зомерГв та метаболтв ДДТ у зразках фунту, в^браних у твннному напрямку вгд складу становить 2,18 - 30,38 мг/кг фунту, що перевищуе ГДК у 21,8 - 303,8 разГв. Загалом, спостерГгаеться тенденцГя поступового зниження забруднення залишками хлорорганГчних пестицидГв по мр вГддалення вгд складу, проте, навГть на вГдстанГ 100 м вмгст суми ГзомерГв та метаболтв ДДТ перевищуе встановлен ппеИчн нормативи, що вимагае додаткових обстежень територи з метою встановлення меж забрудненоУ зони. У зразку фунту, в^браному безпосередньо бГля будГвлГ складу (на вГдстанГ 1 м) ГдентифГковано 2,4'-ДДТ та в уах зразках виявлено значн ктькосп (354 ГДК) 4,4'-ДДТ, що е вихщною, неметаболГзованою пестицидною речовиною. Висок концентраци у фунт 4,4'-ДДТ свГдчать про потужнкть забруднення територГУ спйкими хлороргаычними пестицидами i, як наслГдок, токсичноУ дм на мГкрофлору Грунту, що спричиняе пригнГчення процесу мкробюлопчного розкладу ксенобютика. Основну частину (близько 62%) вГд загальноУ ктькосп суми ГзомерГв та метаболтв ДДТ складае найбГльш слйкий метабол^ 4,4'-ДДЕ. Його вмГст у зразках фунту коливаеться в межах вГд 1,32 мг/кг фунту на вщстаы 100 м вГд складу до 18,42 мг/кг фунту на вГцстаы 25 м вГд складу отрутохЫкалв. Аналопчна ситуацт щодо забруднення фунту хлорорганнними пестицидами спостерГгаеться i у пГвденному напрямку. ПолГхлордифенГли - сполуки, як надзвичайно спйю у довктлк ПХД належать до числа розповсюджених у глобальному масштаб! забруднюючих речовин через Ухню високу персистентнкть i значний обсяг застосування. В орному (0 - 20 см) шарГ грунту знайдено ПХД у концентраци 0,04 мг/кг на вГцстаы 50 м вГд складу, до 0,37 мг/кг на вГцстаы 5 м вГд складу. У зразках пГдорного (20 - 40 см) шару фунту м^мальн значення (0,01 мг/кг) зафксовано на вГцстаы 50 м вГд складу, максимальне значення (0,10 мг/кг) на вГцстаы 5 м. Знайден ктькосп ПХД свГдчать про застосування у минулому пестицида, до складу яких входили полГхлорован дифенГли. Таким чином, фунти саытарно-захисних зон складу отрутохГмкалв Ставищенського району мають комплексне забруднення небезпечними спйкими органнними забруднювачами (хлорорганГчними пестицидами та полГхлорованими дифенГлами). Ключов1 слова: слйю оргаычы забруднювачГ; хлороргаычы пестициди; полГхлорован дифенГли; склади отрутохГмГкатГв
Вступ
УкраУна ратифГкувала Стокгольмську конвенцГю про спйю органГчнГ забруднювачГ (СОЗ) у 2001 р., i нинГ е стороною цГеУ КонвенцГУ. Спочатку до додатюв конвенцГУ було внесено 12 СОЗ, дев'ять з яких - пестициди, а на сьогоды цей перелк налнуе 21 високонебезпечну хГмГчну речовину, що створюють глобальну загрозу для здоров'я людини i навколишнього природного середовища. ОскГльки СОЗ накопичуються саме в жирових тканинах живих оргаызмю, людина, як представник верхнього щабля харчового ланцюга, виявляеться найбГльш уразливою до впливу СОЗ. Конвенцию
заборонено виробництво i використання пестицидГв, яким властивГ характеристики слйких органiчних забруднювачiв. Довготривале використання та зберГгання стiйких пестицидГв на територи УкраУни спричинило забруднення фунлв високими концентрацГями цих сполук у мГсцях розташування складГв отрутохГмГкатГв. В УкраУн налГчувалося понад 5 тис. таких складГв. У колишньому Радянському СоюзГ виробництво i використання ДДТ почалося у 1946 р. Упродовж 5070-х роюв використовували близько 20 тис т ДДТ у рГк. У 1970-х роках ДДТ було виключено Í3 офщмного списку пестицидГв, якГ використовували у сГльському господарствГ. Однак i пГсля цього, виробництво i застосування ДДТ не припинилося. НавГть у 1986 р, через 16 роюв пГсля офщГйноУ заборони, виробництво ДДТ становило 10 тис т у рГк, що зумовило забруднення довкГлля. Особливу тривогу викликала присутысть ДДТ у грудному молоцк Медиками доведено зв'язок важких захворювань, що викликають втрату працездатносп людини, з впливом СОЗ, навГть за незначних Ух концентрацм у продуктах харчування. За висновками, опублкованими у спГльнГй доповГдГ експерлв Програми ООН з навколишнього середовища (ЮНЕП) i Програми арктичного моыторингу та оцГнки (АМАП) «ЗмГна клГмату i СОЗ: прогноз наслГцюв», виявлено вплив мГж змГною клiмату та надходженням СОЗ у довкГлля. У документ йдеться, що за пщвищення температури не лише пГдсилюються первиннГ викиди СОЗ, але й пщвищуеться вторинне видГлення СОЗ в атмосферу пГд час танення льодовикГв i вГчноУ мерзлоти, а також Гз забруднених земель та мГсць складування вщходГв. ПопереднГми роботами вГтчизняних та зарубГжних учених: М.Г. Проданчука, М.А. КлГсенко, С.Д. Мельничука, Л.1. Моклячук, Т.Л. Макарчук, В.Ф. Демченко, Дж. Вайта, Б. ЗГб, А. НуржановоУ впродовж 1995 - 2015 рр. розроблено науковГ основи оцГнювання негативного впливу для людини та довкГлля застарГлих пестицидГв, що належать до СОЗ, та заходи з ремедГацп забруднених ними фунлв.
Але зважаючи на розширення перелГку СОЗ СтокгольмськоУ конвенцГУ, визнання ЮНЕП, що реформування поводження з хГмГчними речовинами необхщно проводити в контекстГ зростаючого впливу змГни клГмату на викиди хГмГчних речовин, Ух перенесення, розкладання, рГвнГ експозицГУ i токсичнГсть та велику кшьюсть медичних доказГв зв'язку СОЗ з важкими захворюваннями, зросла актуальнГсть продовження дослГджень у цьому напрямГ.
Одним Гз негативних факторГв, що впливае на загальний стан довкГлля, е хГмГчне забруднення. Особливо небезпечним е забруднення фунлв слйкими органГчними забруднювачами (СОЗ), до яких серед числа Гнших належать хлороргаычы пестициди. СьогоднГ заборонено Ух використання та виробництво, але залишки пестицидГв через Ух спйюсть досГ мГгрують у довкГллГ. Потребуе вирГшення проблема накопичення у складах, що перебувають у незадовГльному експлуатацГйному станГ, значних запаав отрутохГмГкатГв, якГ постГйно надходять у прилеглГ до складГв об'екти довкГлля: фунт, повГтря, воду, рослини (Data from the Department of Ecology, 2015).
ВГдсутня поГнформованГсть населення про небезпеки, пов'язанГ з непридатними пестицидами, що не дозволяе Ум мати власне свщоме ставлення до джерел забруднення та Ухнього впливу. Часто люди використовують легкодоступнГ НП в якосп придатних засобГв захисту рослин, а будГвельнГ матерГали з напГврозвалених складГв чи тару вГд НП у домашньому господарствГ, наражаючи на небезпеку отруення себе та Гнших (Warehouses for storage of unsuitable pesticides (the map of Stavishchensky district is taken from the electronic resource).
Збер^ання агрохiмiкатiв i пестицидiв мoжливе тГльки у спе^ально пристосoваних для цьoго склaдах, якi вiдповiдають вимoгам СНiП - 108 - 78 «Склaди сухих мЫеральних дoбрив i хiмiчних за^бГв захисту рослин» i «^рми технолопчного прoектування складГв твердих мiнеральних дoбрив». Зберiгання пестицидГв на склaдах дозволяеться ттьки пГсля узщдження з установами сaнепiдем служби, охорони природи i oтримання пaспорта. Пaспортизацiя здiйснюеться щорiчно. Пестициди пoвиннi мaти неoбхiдне мaркування на кoжнiй пaкувальнiй oдиницi збер^ання: пщприемство-вирoбник Гз йoго товарним знакoм, нaйменування препaрату i вмкт дiючоУ речoвини у вiдсотках; група пестициду; знaк бeзпеки; мaса нeтто; нoмер пaртiУ; дaта виготoвлення. Збер^ання i викoристання пестицидГв здГйснюеться вщповщно до Закoну УкрaУни «Про пестициди i агрoхiмiкати»; Пoстанови Кaбмiну вГд 27 берeзня 1996 р. N 354 Гз зм^ми, внесеними зпдно з Постановою КМ N 433 вГд 07.05.2008 «Про зaтвердження Пoрядку вилучeння, утилiзацiУ, знищeння та знeшкодження нeпридатних або заборoнених до вигаристання пестицидГв i агрохiмiкатiв та тaри вiд них»; Державними сaнiтарними прaвилами ДСП 8.8.1.2.001-98 «Трaнспортування, збeрiгання та зaстосування пестицидГв у нaродному ^подарс^» (Agricultural management materials of Stavishche district).
НинГ на територГУ УкраУни нараховують 109 складГв централГзованого зберГгання хГмГчних засобГв захисту рослин та бГля 5000 складГв, якГ знаходяться в господарствах рГзних форм власносл, куди також входять, так званГ, «гарячГ точки» -мГсця де ранГше знаходились склади отрутохГмГкатГв (Lischuk et al., 2013).
За даними Департаменту екологп та природних ресурав у КиУвськГй областГ станом на 01.01.2014 р. накопичено 362,221 тонн непридатних до використання та заборонених до використання у сГльському господарствГ хГмГчних засобГв захисту рослин, що потребують лквГцаци. На територГУ областГ знаходиться 183 склади, у яких впродовж минулих роюв зберГгали пестициди. 1з загальноУ кГлькосп складГв 137 знаходяться у незадовГльному станГ, 30 - у задовГльному станГ та 16 - у доброму станГ, деяк склади i нинГ функцюнують. НайбГльша кГльюсть складГв - 26, знаходиться у Бородянському району найменша кГльюсть у Васильювському - 1. НайбГльший залишок отрутохГмГкатГв виявлено у Бородянському районГ -123,586 т, найменша кГльюсть препаралв - 1,2 т у ОбухГвському районГ.
ТоксичнГ препарати та Ух невщомГ сумГшГ не вивезено з будГвель складГв. НайбГльший залишок отрутохГмГкатГв виявлено у Бородянському - 123,586 т та у БГлоцерювському - 49,745 т районах. Найменша кГльюсть препаралв - 1,2 т у ОбухГвському та Яготинському районах.
За даними Департаменту екологп та природних ресурав (2015 р.) на територи КиУвськоУ областГ непридатн до використання пестициди у кГлькосп 436,521 тонн зберГгаються у 22 складах рГзних форм власносп. Даних щодо вивезення та утилГзацп пестицидГв за перюд 2014 - 2015 роюв не надано. Тобто Гснуе неузгодженГсть мГж кГльюсть Гснуючих на територи КиУвськоУ областГ складГв отрутохГмГкатГв та обсяпв пестицидГв, що там зберГгаються (Bakhmatska, 2002).
М^мальна величина саытарно-захисноУ зони - 200 м. Цей показник збтьшуеться в залежносл вщ eмностi складу. Таким чином навколо кожного складу утворилась зона кризового забруднення не менше 12,6 га. Загальна ктьюсть складiв по територп КиУвськоУ областi становить 183 будiвлi. Тому можна стверджувати про наявнiсть, як мiнiмум 2298,5 га фунлв забруднених стiйкими оргаычними забруднювачами.
За даними Департаменту екологи та природних ресурсiв на територп Сквирського району знаходиться 10,4 тонн непридатних пестиц/^в , що збер^аються у м. Сквирi на територп ВАТ «Райагрохiм» у затареному в пластиковi eмностi виглядi, а у Ставищенському районi у с. Юрювка накопичено 20,0 тонн непридатних пестицидiв. Проте, за власними дослiдженнями, значна ктьюсть вiдходiв пестицидiв у зтсованм тарi знаходиться у складах агрохiмiкатiв рiзних форм власностi на територiях населених пунктiв Сквирського та Ставищенського районiв. Тобто стверджувати про централiзований збiр, контейнеризацiю та утилiзацiю зтсованих пестицидiв не можна, а тому залишаеться вкрай актуальним питання забруднення територм санiтарно-захисних зон складiв отрутохiмiкатiв стiйкими пестицидами, Ух просторовоУ мiграцN та надходження у трофiчнi ланцюги живлення.
Подальшi дослiдження, були направлен на проведення агроекологiчноУ оцiнки забруднення компоненлв трофiчних ланцюгiв стiйкими оргаычними забруднювачами на базi двох господарств: ТОВ «1нтерагроЫвест» Ставищенського району та ТЗдВ «ШамраУвський цукровий завод» Сквирського району КиУвськоУ областi. Вони е характерними господарствами КиУвськоУ обласп з добре розвинутими рослинницькими та тваринницькими секторами. На територи даних райоыв збереглась значна ктьюсть складiв отрутохiмiкатiв з наявними в них залишками пестицидiв. Встановлено грубе порушення щодо дотримання меж санiтарно-захисних зон (стьськогосподарсью угiддя знаходяться впритул до будiвель складiв отрутохiмiкатiв: Ставищенський район). Склади побудовано на вщстаы 175-1925 м вщ населених пунктiв у Ставищенському район та на вiдстанi 296-1250 м у Сквирському району що е недопустимим за саытарно-ппеычними вимогами щодо експлуатацп об'eктiв такого роду.
За даними УправлЫня сiльського господарства Ставищенського району, склади отрутохiмiкатiв наявн у 12 населених пунктах Ставищенського району КиУвськоУ обласп. За даними Департаменту екологи та природних ресурав, всього в район налiчуeться 20,0 тонн непридатних та заборонених до використання пестицидiв.
Ус дослiджуванi склади ще у 80-90-х роках ХХ стол^тя виведено з експлуатацп. Деталью дослщження будiвель показали, що майже в уах складах присутнi залишки непридатних та заборонених до використання хiмiчних засобiв захисту рослин. В бтьшосл складiв отрутохiмiкатiв iдентифiковано сумш у твердому станi, розсипанi та у бочках. Так у селах Торчиця, Винарiвка, 1ванвка, Гостра Могила, Красилiвка та Попружна виявлено непридатн отрутохiмiкати, що знаходяться у пошкодженм тарi, а саме у розiрваних мiшках та дiрявих, iржавих бочках, що призводить до самовтьного вилкання та перемiшування. Данi речовини неможливо розтзнати та iдентифiкувати через брак маркування. Таю сумш вiднесено до групи В - не вiдомi сумшк
Отже, обстеження територiй складiв показали, що вивезення та утилiзацiя отрутохiмiкатiв у населених пунктах Ставищенського району не проводились.
Слщ зауважити, що склади не пристосован для тривалого збер^ання непридатних пестицидiв. Встановлено, що навколо уах дослщжуваних складiв вiдсутнi огорожi та попереджувальнi знаки. У селах Ставище, Беадка, Журавлиха та Розюшна будiвлi складiв зруйновано повнктю, а отрутохiмiкати знаходяться пщ вiдкритим небом. Складськi примiщення у селах Торчиця, Винарiвка, lванiвка, Гостра Могила, Юрювка та Попружна натвзруйнован, в деяких е дах та спни. Таким чином е можливкть вiльного доступу населення до небезпечних отрутохiмiкатiв. Недотримано санiтарно-захисних зон. Поблизу складських примiщень розташованi сiльськогосподарськi упддя, що спричиняе значну загрозу забруднення стьськогосподарськоУ продукци залишками непридатних пестици^в. У селах Красилiвка та Кривець будiвлi знаходяться в доброму стан та нинi функцiонують.
Таким чином, бтьшпсть складських примiщень Ставищенського району не вщповщають технiко-експлуатацiйним вимогам, а накопичен в них непридатнi пестициди та Ух невiдомi сумiшi виступають потужним джерелом пестицидного забруднення об'еклв довкiлля.
За даними Департаменту екологи та природних ресурав у населених пунктах Сквирського району налiчуeться 14 складiв отрутохiмiкатiв складськi примiщення досить давно виведен з експлуатацп та знаходяться у незадовтьному станi. Всього в район налiчуeться 10,4 тонн непридатних та заборонених до використання пестицидiв. Ус препарати, якi виявлено, розтзнати не можливо, сумiшi перебувають у твердому станi, розсипанi та у iржавих бочках. За даними Департаменту екологи та природних ресурав у Сквирському району накопичено 10,4 тонн непридатних до використання пестицидiв, мiсце Ух складування знаходиться у м. Сквира, власник ВАТ «Райагрохiм». За час проведення дослщжень вивезення та утилiзацiя отрутохiмiкатiв у населених пунктах району не проводились. Уа дослщжуван склади не пристосованi для тривалого збер^ання непридатних пестицидiв. Провiвши детальне оцiнювання складiв та прилеглих до них територм встановлено, що навколо будiвель вiдсутнi огорожi та будь як застережливi знаки. У селах КривошиУнцГ Малi Лисiвцi, Велик £рчики, Каленна та Великополовецьке будiвлi складiв повнiстю зруйновано. Складськi примщення у селах Сквира, Пустоварiвка, Самгородк, Леннське, Дулицьке та ШамраУвка нанвзруйнованИ в деяких е дах та спни. Таким чином е можливкть втьного доступу населення, тварин, а, особливо, дтей до небезпечних отрутохiмiкатiв. Не дотримано санiтарно-захисних зон, як мають становити не менше нж 200 метрiв вiд складу. Часто поблизу складських примщень розташовано стьськогосподарсью угiддя. Таким чином, iснуe загроза забруднення стьськогосподарськоУ продукци, що вирощуеться поблизу складiв, залишками непридатних пестицидiв.
Провiвши детальнi дослiдження та огляд складiв у селах Пустоварiвка, Самгородок, Леннське, Дулицьке та ШамраУвка виявлено значну ктьюсть непридатних отрутохiмiкатiв, що знаходяться у зтсованй тарi, а саме у мшках та бочках, без
маркування. Речовини в такому стан неможливо розтзнати та iдентифiкувати, так як тривалий час препарати були без нагляду та належного збер^ання, вiдбулося вилкання та самовiльне перемiшування препаратiв, утворено новi невiдомi сумiшi. Таким чином ус препарати можна вiднести до групи В - невiдомi сумЫ. У селах Орiховець, Мовчанiвка та Ропзна будiвлi знаходяться в доброму стан та нинi функцiонують.
Таким чином, у Сквирському та Ставищенському районах КиУвськоУ областi склалася характерна для УкраУни ситуацiя щодо збер^ання непридатних пестицидiв: в умовах сучасноУ економiчноУ ситуацП' утилiзацiУ та знешкодження вiдходiв пестицидiв не проводяться, технко-експлуатацмний стан бiльшостi складських примiщень незадовтьний, що вимагае постiйного контролю за забрудненням в тому чи^ об'еклв навколишнього природного середовища, здiйснення попереджувальних заходiв для уникнення негативного впливу джерел надходження у довктля токсиканлв. Метою дослщжень було наукове обфунтування агроекологiчного оцiнювання забруднення Грунту та компоненлв трофiчних ланцюгiв стiйкими оргаычними забруднювачами.
Матерiали i методи дослщжень
Дослщження проводились на базi вiддiлу екотоксикологи 1нституту агроекологи i природокористування НААН. Польовi дослiди проводили протягом 2012-2014 рр. на територiях навколо нед^чих складiв отрутохiмiкатiв та на стьськогосподарських угiддях, що розмiщаються навколо нед^чих складiв отрутохiмiкатiв, якi розташован в межах господарств ТОВ «1нтерагроЫвест» Ставищенського району та ТЗдВ «ШамраУвський цукровий завод» Сквирського району КиУвськоУ областi.
Складськi примiщення знаходяться у незадовтьному станi, будiвлi напiвзруйнованi, не замикаються, подекуди вiдсутнi стiни та стеля, вщ деяких складiв залишились тiльки рештки будiвель, а це свщчить про те, що опади втьно надходять в середину будiвель, що сприяе мiграцiУ токсичних сполук у об'екти довктля.
Аналiз документаци щодо будiвництва та експлуатацiУ складських примщень вказуе на значнi порушення санiтарних норм. Зокрема, у примщеннях вiдсутнi вентиляцiя, каналiзацiя, спецiальнi майданчики для протруювання насiння, стелажi та окремi перегородки для зберiгання отрутохiмiкатiв. Вiдмiчено недотримання меж саытарно-захисноУ зони. Аналiз журналiв приходу - витрат, щодо облку пестицидiв, дав можливкть встановити певний перелiк препаратiв, як зберiгались на складах за час Ухнього функцiонування. Для захисту посiвiв використовували такi хiмiчнi препарати: агртокс, амофос, арцерiд, альто, атразин, базулН банкол, бактородентицид, бетанал - прогрес, базагран, 2,4,5-Т, бутапон, вiнцит, волатон, в^авакс, глiфтор, гамма-iзомер ГХЦГ, децис, дурсбан, ДДТ, iмпакт, кiнмiкс, карате, окахом, прометрин, регент, раксiл, рекс, симазин, арка, сумi - альфа, салс, ТМТД, татту, тiлт, тарга, 2,4-Д, трефлан, фастак, ф'юрi, фосфщ цинку, фундазол, фюзiлад, харнес, хлорофос, центурюн, шашки Т - 17, шогун. Серед перелiчених препаратiв найбтьш стiйкими у довкiллi та фунл е гамма-iзомер ГХЦГ, ДДТ та сим-триазиновi гербiциди (Investment passport, 2012). Грунтово-1шматичы умови дослiджень. КиУвська область розташована в середнiй течи Д-ипра в двох фунтово-^матичних зонах: пiвнiчна частина в УкраУнському Полiссi, пiвденна - у Лкостепу. Клiмат областi - помiрно-континентальний, характеризуеться теплим лтом i помiрно холодною зимою. Континентальнiсть клiмату наростае з заходу на схщ. Середньорiчна кiлькiсть опадiв на на заходi близько 700 мм, на сходi зменшуеться до 430 мм. Середня температура пов^ря за рiк коливаеться в межах 6,3 - 7,0 оС, поступово пiдвищуючись з заходу на схщ. Середня багаторiчна температура найтеплшого мiсяця (липня) коливаеться в межах 19,8 - 21 оС, найхолодншого мiсяця (сiчня)
- вщ мiнус 5,7оС до мiнус 6,8 оС (Dmitruk, 1996). Вiдносна волопсть повiтря висока i становить в середньому за рк 80%, знижуючись влiтку до 69 - 60% i пiдвищуючись взимку до 81%.
У загальнм площi земель обласл сiльськогосподарськi угiддя становлять 1661,3 тис. га (59,0 %), лiси та лко вкритi площi
- 648,7 тис .га (23,0 %), внутршы водойми - 175,1 тис. га (6,2%), забудован землi - 135,0 тис. га (4,8 %), земл^ зайнятi пiд об'ектами промисловостi, транспорту та вмськовими полiгонами - 80,7 тис. га (2,9%), землi природоохоронного, рекреацмного та iсторико-культурного призначення (внесем до Державного земельного кадастру) - 46,0 тис. га (1,6%), Ышл землi ( землi без рослинного покрову i заболоченi землi) - 70,4 тис. га (2,5%) (On the basis..., 1968). Рiзноманiття природних ресурав КиУвськоУ облaстi створюе необхщы умови для як розвитку господарськоУ дiяльностi, так i забезпечення якосл життя населення регiону. Водний потен^ал облaстi дозволяе забезпечувати водними ресурсами вс гaлузi економiки регiону, як у процесi свого виробництва використовують поверхневi i пiдземнi води; стимулюе подальший розвиток рибогосподарських пiдприемств i туристично-рекреацмноУ сфери.
Рiвень лiсистостi по територи облaстi нерiвномiрний i коливаеться вщ 2,0 % в зон Лiсостепу до 53,8 % в зон Полiсся. Загальний запас деревостаыв достaтнiй для господарського використання лкових ресурсiв в обсягах , що ктотно не порушують Ух вкову структуру. Нaявнiсть у пiвнiчнiй частин облaстi малородючих фунлв та значних площ непродуктивних упдь потребуе Ух виведення з господарського об^у шляхом виконання на них роб^ iз лiсорозведення та залуження (History..., 1971).
Характеристика Сквирського району. Сквирський район розташований у правобережнм чaстинi УкраУни, твденно-зaхiднiй чaстинi КиУвськоУ обласл, на вщрогах ПриднiпровськоУ височини, в зон Лiсостепу, бaсейнi рiчки Рось та и приток Ростaвицi, Кам'янки, Сквирки, Березянки та Ыших. Його рельеф уособлюе собою плато iз загальним пологим напрямом у схщному напрямку i мае вигляд хвилястоУ рiвнини, що посiченa досить густою мережею рiчкових долин та Ух численних допливiв, балок та ярiв. 1х русла перетинають греблi - загати, що утворюють ставки. На територи району, площа якого 979,6 км2 (3,5 % територи обласл) , iз населенням станом на 1 ачня 2012 року 39,0 тис. чоловк, за сучасним адмЫктративним подтом розташовано 50 населених пунклв, у тому чиш 1 мкто - районний центр i 49 великих i малих ст. Об'еднуються вони в 28 територiaльних громад (мiську та 27 стьських). Густота населення
по району складае 41 чол. на 1 кв. км. На 1 ачня 2012 року населення становить 16,8 тис. чоловк. Сквирський район межуе з Фаслвським, Бтоцерювським i Володарським районами КиУвськоУ обласп, Погребищенський районом Вiнницькоí областi, Ружинським i Попiльнянським районами ЖитомирськоУ обласп (Physico-chemical characteristics and use of soils of the forest-steppe).
1^мат району помiрно-континентальний. Переважним направленням в^ру е захiдне. Середньорiчна температура пов^ря +60С. Середня температура найтеплiшого мкяця липня +190С, найхолоднiшого - ачня - 60С. Максимальна температура пов^ря + 300С, мiнiмальна - -250С. Середньорiчна кiлькiсть опадiв - 540 мiлiметрiв. Грунти в пiвнiчнiй частин району - опiдзоленi чорноземи, а в твденнм частинi - чорноземи малогумусни В долинах балок i заплавах рiчок розповсюдженi лучнi i лучно-болотистi Грунти. Вмiст гумусу у верхньому родючому шарi чорноземiв коливаеться в межах -2,1 - 3,8 %. Близько половини орних площ становлять киш Грунти (Cognitive Geography..., 1980). Чорноземи опщзолеы мають вторинне походження; вони утворилися з колишнх чорноземiв у результатi опiдзолення останнх пiд пологом лiсу. Вони поеднують у собi ознаки чорноземiв i пiдзолистих Грунлв. Вiд перших ц Грунти успадкували значну гумусованiсть та кротовиннкть профiлю — релiкт життедiяльностi степових землерийних тварин, переважно ховрахiв. Наступний пiдзолистий процес Грунтоутворення, який розвивався пщ впливом лiсу, зумовив вилуженкть цих Грунлв вiд карбоналв, Ухню кислотнiсть i значну диферен^а^ю профiлю на горизонти вимивання i вмивання колоíдiв. Чорноземи опiдзоленi характеры Ытенсивышою i глибшою гумусованiстю i менш виявленими ознаками опiдзолення. 1хнм однорiдний гумусовий горизонт здебiльшого сягае глибини 40 см, а перехщний - 60-70 см. Ц Грунти найбiльш глибокi, добре гумусованi i вилуженi вiд карбонатiв (200 см i бiльше) на вододiлах Оптля. Тут вони часто поверхнево слабо оглеен (Uniform rules for the sampling of agricultural products, foodstuffs and environmental facilities for the determination of microcosmetics of pesticides).
За мехаычним складом Грунти ^еУ групи е грубопилувато-легкосуглинковими, але дещо важчими, тж сiрi опiдзоленi. Серед чорноземiв опiдзолених трапляються зрiдка пилувато-середньосуглинковi рiзновиди; Ухнi фiзичнi властивосл, зокрема структурнiсть, кращi, нiж у арих опiдзолених.
Чорноземи малогумуснi. За вмктом гумусу чорноземнi Грунти подтяють на малогумуснi (3-5%) i середньогумусн (понад 6%). У пiвденнiй смузi переважають чорноземи типовi. Чим важчий гранулометричний склад фунту, тим вищий вмкт гумусу. Отже, характерною ознакою чорноземних Грунлв е нагромадження велико' кшькосп стiйких гумусових сполук. У метровому a^i Грунту Ух мктиться 400-600 т/га. Вмiст валового азоту в чорноземах становить 0,2-0,5%, Р2О5 — 0,150,30 i К20 — близько 2,0-2,5%. Глибокий гумусовий горизонт iз зернисто-грудкуватою структурою обумовлюе сприятливi водно-повiтрянi властивостi чорноземних Грунлв — добру водопроникнiсть, високi вологоемнкть i аерацiю. Чорноземи мають також високу вбирну здатнкть (30-40 мг-екв/100 г Грунту). Чорноземи типовi мало- i середньогумуснi добре насиченi каль^ем i магнiем, реакцiя Грунтового розчину близька до нейтрально' (рН =6,0 - 6,7), в карбонатних рН=6,8 -7,0. У вилугованих вщмЫах кислотнкть водно''' витяжки дещо вища. Чорноземи вилугован е малоструктурними i за гранулометричним складом переважно крупнопилувато-легкосуглинковими. Вони залягають на знижених елементах рельефу, де сильнее промиваються i вилуговуються. У зв'язку з цим попршуються Ухнi фiзичнi та бюлопчы властивостi, що перешкоджае нормальному розвитку рослин. У чорноземах вилугованих зменшуеться вмкт гумусу, зростае кислотнкть Грунтового розчину через вимивання карбоналв i замiну iонiв Са2+ i Mg2+ на iони Н+. Чорноземи переважають у Грунтовому покривi Лiвобережного Лiсостепу УкраУни, а в Правобережному бшьшл площi займають сiрi лiсовi Грунти з кислою реакцiею. Серед них поширен свiтло-сiрi, темно-сiрi i чорноземи опiдзоленi. Характеристика Ставищенського району. Ставищенський район розташований в твденно-захщнм частинi КиУвськоУ областi в межах ПриднтровськоУ височини Правобережного Лiсостепу УкраУни.
Район межуе: на пiвднi i пiвденному сходi - з Жашювським районом ЧеркаськоУ областi; на твденному заходi - з ТетiУвським, на пiвночi - з Бiлоцеркiвським, на твычному заходi - з Володарським, на твычному сходi - з Таращанським районами КиУвськоУ областi. З твдня на пiвнiч територiю району переакають малi рiчки Торч та Тарган, iз заходу на схщ - Гнилий Тiкич. Клiмат району помiрно-континентальний, м'який, вологий, з теплим тривалим лтом та помiрною, часом неспйкою, зимою з невеликим сыговим покривом та частими вiдлигами. Мiсцевiсть здебiльшого рiвнинна, Грунти переважно чорноземи i сiрi опiдзоленi Грунти. Напрямок в^ру: взимку переважають пiвнiчно - захщы, влiтку пiвденнi та твденно - схiднi. Середня температура ачня -10 С, середня температура червня +16,5С. Середня волопсть повiтря влту 80-75%, середня вологiсть повiтря взимку 85-80%. Рiчнi опади 590-605мм (Klisenko, 1983).
Територiя району 67,4 тис. га, з якоУ землi державноУ власностi 22,5 тис. га, приватноУ - 44,9 тис. га. Населення 28,1 тис. чол., в т.ч. стьське - 20,2 тис. чол., мкьке - 7,9 тис. чол.
До складу району входять 22 стьських та одна селищна ради, як об'еднують 30 населених пунклв з районним центром в селищi мкького типу Ставище, що знаходиться за 126 км вщ обласного центру. Серед ст району найбтьше за чисельнiстю населення с. Розюшна (V. I. Chopik, L. G. Dudchenko, A. N. Krasnov, 1983). Грунтовий покрив Ставищенського району представлений чорноземами звичайними та арими опщзоленими грунтами.
Чорноземи звичайнк Чорноземи — найродючш Грунти в УкраУнi. Вони характеризуються диферен^а^ею профiлю (через вщсутнкть розподiлу колоУдiв, як це спостер^аеться в пiдзолистих Грунтах), сприятливою для розвитку рослин слабокислою або нейтральною реащею Грунтового розчину, добрими фiзичними властивостями, високим вмктом поживних поживы речовини (Barbarich et al., 1970).
Сiрi опiдзоленi Грунти. Пiсля чорноземiв це найбiльш поширенi Грунти. Мають виразну диферен^а^ю профiлю за елювiально-iлювiальним типом. Реакцiя Грунтового розчину - кисла, у складi гумусу переважають фульвокислоти. Грунти збщнен на поживы речовини, мають пршМ фiзичнi властивосл, ыж чорноземи.
Cipi опщзолеы фунти поширенi в Лiсостепу i на Полiссi. За ступенем опщзолення |'х видiляють слабко- середньо- i сильноопiдзоленi. Вони мають Bci ознаки малонасичених основами i малоструктурних фунлв. Через низьку структурнкть i несприятливi водно-повiтрянi властивостi при оранцi утворюються брили. Вони швидко осiдають пкля обробiткy i легко запливають.
Глибина гумусового елювiального горизонту становить 25-30 см. Нижче розмщеы yщiльнений iлювiальний горизонт i фунтоутворююча порода або лес. Глибина залягання карбоналв становить 80-170 см. За гранулометричним складом ц фунти сyглинковi. Вмiст гумусу в середньому досягае 1,2-2,4%, рН сольово' витяжки близько 5,5, гiдролiтична кислотнiсть 1,7-2,8 мг-екв/100 г фунту, сума yвiбраних основ 4,0-17,3 мг-екв/100 г Грунту, стyпiнь насиченостi основами — 69,5-88 % (Primak et al., 2006). Вмiст поживних речовин у цих фунтах невисокий. Азоту недостатньо, ктьюсть його залежить вщ вмiстy гумусу. Стyпiнь забезпеченостi фунлв фосфором i калiем середнiй.
Результати та |'х обговорен ня
На думку еколопв, невирiшеним питанням пестицидного забруднення довктля залишаються склади отрyтохiмiкатiв та прилеглих до них територм, що виступають потужним джерелом надходження у об'екти навколишнього середовища рiзного роду токсиканлв, в тому числi СОЗ, до яких вщнесено i ХОП. На територм нашо' держави зараз накопичено, за рiзними даними, вщ 15 до 25 тис. тонн непридатних пестиц/^в (Tanchik et al., 2006).
Незважаючи на те, що використання ДДТ та ГХЦГ заборонено в УкраУИ та цтком припинен поставки стiйких хлорорганiчних пестицидiв (ХОП), вищевказан пестициди продовжують зберiгатися у навколишньому середовищi через |'х високу стабтьнкть та здатнiсть накопичуватися в природних об'ектах.
У зв'язку з цим Укра'на у 2001 роц пщписала «Стокгольмську конвенцю» щодо знищення yсiх запасiв, заборони на виробництво та використання слйких органiчних забрyднювачiв (СОЗ), до яких (разом з ПАУ, полiхлорованими дiбензодiоксинами, дiбензофyранами i дифенiлами) вiдносяться також ХОП (ДДТ (4,4-дихлордифенттрихлоретан) та його метаболiти, гексахлорбензол та Ы.). СОЗ вважають найбтьш шкiдливими у свiтi забруднювачами та називають суперекотоксикантами ХХ1 столiття, так як вони мають надзвичайно високу кумулятивну активнкть (перюд напiв виведення iз органiзмy вiд 5 до 15 роюв) та високу токсиколопчну небезпеку для тварин i людини на генетичному рiвнi (Karaulna, 2015; Novozhilova, 2006).
Доведено, що речовини з "брудно' дюжини" (серед яких пестициди ДДТ, алдрин, хлордан, дтьдрин, ендрин, гептахлор, гексахлорбензол, мiрекс, токсафен) здатн викликати рак та вроджен дефекти у людей i тварин. Вони десятирiччями зберiгаються в природi й накопичуються в жирових тканинах. Спйю органiчнi забрyднювачi розносяться по свiтовi повiтряними й океанськими течiями, вони виявленi навiть в оргаызмах пiнгвiнiв i ведмедiв Антарктики. Хлороргаычы сполуки (ДДТ в тому числ^ у значних кiлькостях було знайдено в тканинах чорноморських дельф^в (Karaulna, 2015). Саме з впливом слйких забрyднювачiв вченi пов'язують низький рiвень виживання яець i скрyченi дзьоби у птахiв, деформованi кiнцiвки у ссав^в, порушення репродуктивной' системи та розвитку. Хлороргаычы пестициди мають високу спйюсть до розпаду, що е важливою передумовою |'х мiграцií профтем Грунту, а також у ЫшМ осередки (повiтря, воду, рослини), що в свою чергу становить значну небезпеку для природних екосистем. Пестициди, потрапивши на поверхню фунту, можуть потрапляти в глибшМ горизонти та у фунтов1 води, надходити у водойми з поверхневими стоками. Завдяки характерна для ХОП здатност до бюконцентраци, вони активно мiгрyють трофiчними ланцюгами кiнцевою ланкою яких е людина. Таким чином актуальним питанням, е еколопчна оцЫка сучасного стану фунту забрудненого залишками пестицидiв (Prodanchuk, 2002; Farm Chemical Handbook, 1999). Враховуючи вищесказане визначення та моыторинг об'ектiв забруднення навколишнього середовища, слйкими ХОП все ще залишаеться актуальним i прiоритетним завданням екологiв всього св^у та в Украíнi зокрема. Аналiзyючи вмiст залишкових кiлькостей хлороргаычних пестицидiв у фунт едафотопiв складiв отрyтохiмiкатiв Ставищенського та Сквирського райоыв слiд вiдмiтити, що за чаев використання та збер^ання 4,4'-дихлордифенттрихлоретану (4,4' ДДТ) у складських примщеннях сiльськогосподарських пiдприемствах у фунт саытарно-захисних зон акумулювався пiдвищений вмiст цього пестициду.
Разом iз дощовими, наземними, пщземними водами та через рослинну бюмасу вiдбyваеться мiграцiя акумульованого
в фунт ДДТ, що у подальшому негативно впливае на здоров'я тварин та людини (Ponomarev, 1999).
Для проведення дослщжень зразки Грунту выбирали iз санiтарно-захисних зон, навколо складiв отрyтохiмiкатiв.
Законодавчо визначено нормативи розмiрiв санiтарно-захисних зон, для складiв отрyтохiмiкатiв рiзноí мiсткостi.
Так, для складiв отрyтохiмiкатiв мiсткiстю 500 т, саытарно-захисна зона складае 1000м, мiсткiстю 50 т - 500 м, до 50 т -
300 т, 40 - 50 т - 400 м, 20 - 40 т - 200 м.
З метою виявлення найбтьш забруднених саытарно-захисних зон складiв отрyтохiмiкатiв Ставищенського району, було вобрано зразки фунту на вщстаы 5-15 м вщ складу методом рyмбiчноí атки iз шару фунту 0-20 см. Результати аналiтичних визначень залишкових ктькостей ХОП в усереднених зразках фунту наведено на рис. 1.
Рис. 1. Вмкт ДДТ та його метаболтв в Грунт господарств Ставищенського району, мг/кг.
Хлороргаычы пестициди знайдено в уах зразках Грунту. Вмкт суми iзомерiв та метаболiтiв ДДТ коливаеться вщ 2,90 мг/кг Грунту (с. Журавлиха) до 30,38 мг/кг (с. Торчиця), що перевищуе встановлен ппеычы нормативи в 29 - 304 рази вщповщно. Зважаючи на давнкть забруднення стiйкий метаболiт ДДЕ складае основну (до 70%) частку у загальнм кiлькостi знайдених полютанлв. Виявлено неметаболiзований 4,4'-ДДТ, що свщчить про значний токсичний вплив ХОП на мiкробiологiчну активнiсть Грунту, пригычення мiкроорганiзмiв - деструкторiв пестицидiв.
Щоб виявити найбiльш забрудненi санiтарно захисн зони складiв отрутохiмiкатiв Сквирського району, було вобрано зразки Грунту на вщстаы 5 - 15 м вщ складу методом румбiчноУ сггки iз шару Грунту 0 - 20 см.
Рис. 2. Вмкт ДДТ та його метаболтв в Грунт господарств Сквирського району.
У вех дослщжуваних зразках Грунту виявлено залишки хлороргаычних пестицидiв. Сумарний вмкт ДДТ та його метаболiтiв коливаеться в межах вщ 2,2 мг/кг Грунту (с. Велик £рчики) до 14,47 мг/кг (с. ШамраУвка), дан показники
значно перевищують гранично допустимi концентраций у 22 - 145 разiв (рис. 4.2). Основну частку iз загальноУ кшькосп виявлених полютантiв займае ДДЕ (59%), що вказуе на давнкть забруднення.
Таким чином, Грунт саытарно-захисних зон складiв отрутохiмiкатiв Ставищенського та Сквирського райоыв мiстить значнi кiлькостi (22 - 145 ГДК) залишюв спйких ХОП i виступае потужним джерелом надходження у наступи ланки трофiчних ланцюгiв.
З метою встановлення простороУ мiграцiУ хлорорганiчних пестицидiв вiд джерела забруднення проаналiзовано зразки Грунту, вобран на вiдстанi 1, 5, 15, 25, 50 та 100 м вщ складу отрутохiмiкатiв (с. Торчиця Ставищенського району). Зразки выбирали у двох напрямках: твденному та твычному (Кагаи1па V.М., 2015). Вiдбiр зразюв Грунту у схiдному та захщному напрямках був неможливим через наявнкть значноУ кiлькостi будiвельного смiття. Слщ зазначити, що у пiвденному напрямку вщ складу отрутохiмiкатiв на вщстаы 15м розмiщено сiльськогосподарськi угiддя, тому визначення меж забруднення мало особливо важливе значення. З твычного боку вщ складу на вщносно рiвниннiй територи, де з часiв виведення об'екту iз експлуатаци вiдбулося природне заростання територи дикорослою рослиннiстю, за час проведення дослщження неодноразово бшо зафiксовано випадки випасу корiв мешканцями с. Торчиця. Виходячи з цього важливим було визначення ступеня та меж забруднення Грунтового покриву.
Залишковi кшькосп хлороргаычних пестицидiв (ДДТ) знайдено в уах вiдiбраних зразках Грунту. 1зомери ГХЦГ у зразках Грунту не щентифковано, що пояснюеться меншою стiйкiстю у об'ектах довкiлля по вщношенню до ДДТ та високою леткiстю сполуки. Результати визначень представлено у табл 1.
Вс зразки Грунту мктять залишковi кiлькостi ДДТ, що значно перевищують встановлен ппеычы нормативи. Так, вмiст суми iзомерiв та метаболiтiв ДДТ у зразках Грунту, в^браних у пiвнiчному напрямку вщ складу становить 2,18 - 30,38 мг/кг Грунту, що перевищуе ГДК у 21,8 - 303,8 разiв. Загалом, спостер^аеться тенден^я поступового зниження забруднення залишками хлороргаычних пестицидiв по мiрi вiддалення вiд складу, проте, нав^ь на вiдстанi 100 м вмкт суми iзомерiв та метаболiтiв ДДТ перевищуе встановлен гiгieнiчнi нормативи, що вимагае додаткових обстежень територи з метою встановлення меж забрудненоУ зони. У зразку Грунту, в^браному безпосередньо бшя будiвлi складу (на вщстаы 1 м) iдентифiковано 2,4'-ДДТ та в уах зразках виявлено значн кшькосп (3-54 ГДК) 4,4'-ДДТ, що е вихщною, неметаболiзованою пестицидною речовиною. Висок концентраци у Грунтi 4,4'-ДДТ свiдчать про потужнiсть забруднення територи спйкими хлорорганiчними пестицидами i, як наслщок, токсичноУ дм' на мкрофлору Грунту, що спричиняе пригнiчення процесу мкробюлопчного розкладу ксенобiотика. Основну частину (близько 62%) вщ загальноУ кшькосп суми iзомерiв та метаболiтiв ДДТ складае найбiльш стiйкий метаболiт 4,4'-ДДЕ. Його вмiст у зразках Грунту коливаеться в межах вщ 1,32 мг/кг Грунту на вщстаы 100 м вщ складу до 18,42 мг/кг Грунту на вщстаы 25 м вщ складу отрутохiмiкатiв.
Таблиця 1. Просторовий розподш залишкiв хлороргаычних пестицидiв у Грунтi санiтарно-захисноУ зони складу отрутохiмiкатiв с. Торчиця Ставищенського району
ХОП Вмкт ХОП залежно вщ вiдстанi вiд складу, мг/кг
1 м 5 м 15 м 25 м 50 м 100 м
Пiвнiчний напрямок (сльськогосподарсьюуг'!ддя)
4,4 '-ДДЕ 14,76±1,2 17,93±2,1 18,42±1,4 10,72±0,80 5,41±0,20 1,32±0,10
4,4 '-ДДД 5,73±0,80 5,45±0,50 6,09±0,70 3,39±0,20 1,89±0,06 0,57±0,03
4,4 '-ДДТ 5,42±0,60 7,0±0,40 4,12±0,30 1,21±0,06 0,82±0,03 0,31±0,01
2,4 '-ДДТ 0,50±0,04 - - - - -
2ДДТ' 26,41±2,64 30,38±3,0 28,63±2,40 15,32±1,06 8,12±0,29 2,18±0,14
Пiвденний напрямок (залужена територiя)
4,4 '-ДДЕ 8,58±0,30 12,3±1,0 10,10±0,50 20,80±3,20 2,43±0,40 3,45±0,50
4,4 -ДДД 3,13±0,10 6,71±0,40 3,20±0,40 5,31±0,70 1,16±0,03 1,34±0,07
4,4 -ДДТ 1,26±0,07 4,95±0,20 1,56±0,08 3,21±0,20 0,64±0,02 0,32±0,01
2,4 -ДДТ 0,23±0,01 0,71±0,02 - - - -
2ДДТ 13,20±0,48 24,67±1,62 14,86±0,98 29,32±4,10 4,23±0,45 5,11±0,58
ГДК £ДДТ 0,1
Аналогiчна ситуа^я щодо забруднення Грунту хлорорганiчними пестицидами спостер^аеться i у пiвденному напрямку. Вмкт суми iзомерiв та метаболтв ДДТ коливаеться вiд 4,23 мг/кг до 29,32 мг/кг, що перевищуе гранично допустив концентраци у 42,3 та 293,2 рази вщповщно. Сл^ зазначити, що забруднення Грунту у твденному напрямку мае неоднорiдний характер, що може бути пояснено особливостями експлуатаци прилеглих до складу територм (достовiрно невiдомо мiсцезнаходження колишнiх майданчиюв для приготування робочих розчинiв пестицидiв, мiсць заправки сiльськогосподарськоУ технiки для внесення хiмiчних засобiв захисту рослин тощо). Так, загалом, спостер^аеться поступове зменшення забруднення ХОП в вщдаленням вщ будiвлi складу, проте, максимальн концентраци залишкових кiлькостей ДДТ виявлено на вщстаы 25 м вщ складу. Можливо, саме на цм вiддалi в минулому проводились технолопчы операцiй з приготування пестицидних сумшей тощо. На вiдстанi 100 м вщ складу знайденi кiлькостi суми iзомерiв та метаболiтiв ДДТ перевищують встановлен гiгieнiчнi нормативи в 51 раз, що вимагае додаткового обстеження Грунту на бшьших вщстанях вщ складу з метою окреслення зон можливого небезпечного забруднення. На вщстаы 1 та 5 м вщ складу виявлено 2,4'-ДДТ та в уах в^браних зразках знайдено значн кiлькостi (0,32-4,95 мг/кг) 4,4'-ДДТ, що свщчить про пригнiчення процесу мiкробiологiчного розкладу вихiдноУ пестицидноУ речовини через значну токсичну д^ на мiкробi
оту фунту. Основна частина вщ загальноУ кГлькосп ДДТ належить найбiльш слйкому метаболiту 4,4'-ДДЕ i становить близько 63%.
З метою встановлення площi можливого забруднення територГУ стiйкими хлороргаычними пестицидами додатково вiдiбрано зразки фунту у твденному та пiвнiчному напрямках вщ складу на вiдстанi 150, 200 та 250 м. Результати дослщжень представлено у табл. 2.
Результати аналггичних визначень показали, що вс зразки Грунту мiстять залишковi кiлькостi ДДТ. У пiвнiчному напрямку вщ складу вмiст суми iзомерiв та метаболiтiв ДДТ складае: 16,5 ГДК на вщстаы 150 м вщ складу; 5,2 ГДК на вщстаы 200 м вiд складу та на рiвнi 1 ГДК на вщстаы 250 м вщ складу. Таке забруднення Грунту е небезпечним джерелом надходження пестици^в у трофiчнi ланцюги через споживання сГльськогосподарсько'У продукцГУ, вирощенiй на сiльськогосподарських полях, що розташован в забрудненiй зонГ
Таблиця 2. Вмiст хлорорганiчних пестици^в у Грунт на рiзних вщстанях вiд складу, мг/кг (с. Торчиця Ставищенського району)
ХОП МГсце вГдбору проб
150 м вГд складу 200 м вГд складу 250 м вГд складу
Пiвнiчний напрямок (сльськогосподарсьюуг')ддя)
4,4" -ДДТ 0,190±0,020 0,090±0,010 -
4,4" -ДДЕ 1,150±0,010 0,310±0,020 0,060±0,010
4,4" -ДДД 0,310±0,030 0,120±0,010 0,050±0,010
I ДДТ 1,650±0,060 0,520±0,040 0,110±0,020
Пiвденний напрямок (залужена територiя)
4,4" -ДДТ 0,240±0,010 - -
4,4" -ДДЕ 1,450±0,020 0,190±0,010 0,03±0,005
4,4" -ДДД 0,450±0,010 0,150±0,010 0,02±0,003
I ДДТ 2,140±0,040 0,340±0,020 0,050±0,008
ГДК I ДДТ - 0,1 мг/кг Грунту
Тому обов'язковим е виведення зазначеноУ зони iз загального сГльськогосподарського користування з подальшим залуженням територГУ дикорослими рослинами-ремедiаторами, огородженням забрудненоУ зони. Забруднення Грунту у пГвденному напрямку складае: 21,4 ГДК на вГдстанГ 150 м вщ складу, 3,4 ГДК на вГдстанГ 200м вГд складу та 0,5 ГДК на вГдстанГ 250 м вГд складу. Таке забруднення Грунту слйкими хлорорганiчними пестицидами е джерелом надходження токсиканлв у бюмасу дикорослих рослин та у випадку випасу тварин або заготГвлГ кормГв Гз забрудненоУ зони несе небезпеку надходження небезпечних ксенобютиюв до органГзму тварин i далГ за трофГчними ланцюгами - до людини. НавГть, вмГст у ГрунтГ суми ГзомерГв та метаболГтГв ДДТ на рГвнГ 0,5 ГДК за умови постмного споживання тваринами рослин, вирощених на такому ГрунтГ е небезпечним внаслГдок характерного для хлорорганГчних пестицидГв процесу бюконцентрацГУ. Тому, обов'язковим е огородження забруднених територГй, встановлення попереджувальних знаюв, проведення роз'яснювальноУ роботи серед мГсцевого населення (Prodanchuk M.G., 2002).
Результати дослГджень було надано у сГльську раду с. Торчиця Ставищенського району для проведення попереджувальних заходГв щодо уникнення негативних наслГцюв забруднення довкГлля стГйкими хлорорганГчними пестицидами.
Розглянемо, забруднення едафотопГв складГв отрутохГмГкатГв полГхлорованими дифенГлами ПолГхлордифенГли -сполуки, якГ надзвичайно спйю у довкГллГ. ПХД належать до числа розповсюджених у глобальному масштабГ забруднюючих речовин через Ухню високу персистентнГсть i значний обсяг застосування. ПХД широко застосовували, як дГелектрики в конденсаторах i трансформаторах, теплоносГУ в теплообмГнниках, рГдини для пдравлГчних систем, пластифГкатори в лаках, пластичних масах, друкарських фарбах, копГювальному паперГ, як замГнники воску, смол i каучуку при просоченнГ тканин, наповнювачГ для пестицидГв, а також для змащення ГзоляцГйних матерГалГв кабелГв i проводГв (The quality of the soil, 2004; Roberts, 1977; Influence..., 2003; DSаnPyN, 2001). Причиною забруднення агроландшафтГв полГхлордифенГлами могло бути широке використання в минулому садового карболГнеуму для захисту деревних i чагарникових порГд у значних дозах витрат - близько 350 кг/га при концентрацГУ полГхлордифенГлГв 8 - 10 % (Ilyinsky, 2003; Moklyachuk., 2015).
Зразки Грунту для дослГдження на вмГст ПХД вГдбирали у Ставищенському районГ в межах санГтарно-захисноУ зони складу отрутохГмГкатГв с. Торчиця де попереднГми дослГдженнями встановлено максимальнГ рГвнГ забруднення грунту залишками хлорорганГчних пестицидГв. В межах санГтарно-захисноУ зони складу отрутохГмГкатГв с. Торчиця вГдбГр зразюв Грунту проводили у пГвнГчному напрямку на вГдстанях 1, 5, 15, 25 та 50 м вГд складу. Зразки вГдбирали на глибину орного (0 - 20 см) та пГдорного (20 - 40 см) шарГв Грунту. Результати представлен у табл. 3.
В орному (0 - 20 см) шарГ грунту знайдено ПХД у концентрацГУ 0,04 мг/кг на вГдстанГ 50 м вГд складу, до 0,37 мг/кг на вГдстанГ 5 м вГд складу. У зразках пГдорного (20 - 40 см) шару Грунту мГнГмальнГ значення (0,01 мг/кг) зафГксовано на вГдстанГ 50 м вГд складу, максимальне значення (0,10 мг/кг) на вГдстанГ 5 м. ЗнайденГ кГлькосп ПХД свГдчать про застосування у минулому пестицидГв, до складу яких входили полГхлорованГ дифенГли.
Таблиця 3. СтупЫь забруднення фунлв едафотопу складу OTpyToxÍMÍKaTÍB полiхлорованими дифенiлами в с. Торчиця
Вщстань вщ складу, м Вмкт ПХД, мг/кг
0 - 20см 20 - 40см
1 0,230±0,020 0,090±0,007
5 0,370±0,030 0,10±0,006
15 0,290±0,020 0,10±0,005
25 0,160±0,010 0,050±0,003
50 0,040±0,010 0,010±0,001
Простежуеться поступове зниження концентрацп токсиканту у фунт по Mipi вiддалення вiд складу OTpyToxÍMÍKaTÍB. Отже, фунти сaнiтapнo-зaxисниx зон складу oтpyтoxiмiкaтiв Ставищенського району мають комплексне забруднення небезпечними спйкими opгaнiчними забруднювачами (хлороргаычними пестицидами та пoлixлopoвaними дифенiлaми).
References
Agricultural management materials of Stavishche district. (2007). Kiyv. (in Ukrainian).
Bakhmatska, I.M. (2002) Determination of sources of environmental pollution by persistent organic pollutants (for example, the composition of mineral fertilizers and pesticides). Fundamentals of Sustainable Development of the Agrarian Industry.Proceed. All-Ukrainian Conference of Young Scientists. Kiyv. (in Ukrainian).
Barbarich, A.I., Vysyulina, O.D., Vorobyov, M.Ye., Dorochayeva, D.M., Dubova, O.M. (1970). Weeds of Ukraine (reference book). (1970). (Eds.). Kiev. Naukova Dumka (in Russian).
Chopik, V.I., Dudchenko, L.G., Krasnov, A.N. (1983). Wildlife useful plants of Ukraine. Handbook. Kiev, Naukova dumka. (in Ukrainian).
Cognitive Geography. Availble from: http://geoknigi.com/book view.php?id=668 / Accessed on 10.01.2018 (in Ukrainian). Data from the Department of Ecology and Natural Resources of Kyiv Oblast. (2015). Kiyv. (in Ukrainian). Dmitruk, Y.M. (1996). Soil geography: Summary of lectures. Chernivtsi: BSD (in Ukrainian).
DSanPyN 8.8.1.2.3.4-000-2001 Permissible doses, concentrations, amounts and levels of pesticide content in agricultural raw
materials, food products, air of the working zone, atmospheric air, approved by the Decree of the Chief Sanitary Doctor of
Ukraine dated 2001 -09-20 No137. (in Ukrainian).
Farm Chemical Handbook. (1999). Pesticide Dictionary. USA, EPD.
History of cities and villages of the Ukrainian SSR. (1971). Kiyv (in Russian).
Ilyinsky, A.V. (2003). Biological purification of soils contaminated with heavy metals. Agrochemical Vestnik, 5, 30-32. (in Ukrainian).
Investment passport of Skvirsky district. (2012). Available from: http://invest-koda.gov.ua/wp-content/uploads/2012/06.pdf/ Accessed on 12.01.2018 (in Ukrainian).
Karaulna, V.M. (2015) Ecotoxicological assessment of the pesticide loading of the farms of the Stavishche district of the Kyiv region. Balanced Nature, 2, 198-206. (in Ukrainian).
Karaulna, V.M. (2015). DDT content in soil on the territory of the composition of the toxic chemicals of Skvirsky research station and its influence on plant communities. Balanced Nature, 3, 201 -208 (in Ukrainian).
Klisenko, M.A., (1983). Methods for determining the microcosm of pesticides in food, feed and environment: Reference book. Moscow. Kolos (in Russian).
Lischuk, A.M., Matusevich, G.D., Karaulna, V.M. (2013) Ecotoxicological assessment of the range of pesticides in farms of the Staveshchensky district of the Kyiv region. International scientific and practical conference "Environmental safety and sustainable use of natural resources in agroindustrial production" (Kiev, September 25-26, 2013), 102-105. (in Ukrainian). Moklyachuk, L.I., Guard, V.M. (2015). Monitoring of the botanical structure and content of DDT in the soil on the territory of the chemical complexes of the Staveshchensky district of the Kyiv region. Scientific Bulletin of NLTU, 25.6, 143-147 (in Ukrainian). Novozhilova, E., Denart, S. (2006). Food safety, tracking and responsibility in the food chain. Kyiv. NAU (in Ukrainian). On the basis of the encyclopaedic edition of the history of cities and villages of Ukraine, the volume - History of the cities and villages of the Ukrainian SSR. (1968). Kyiv. Academy of Sciences, USSR. (in Russian).
Physico-chemical characteristics and use of soils of the forest-steppe. Available from: http://ua.textreferat.com/referat-3449.html/ Accessed on 14.01.2018 (in Ukrainian).
Ponomarev, P.H., Syrokhman, I.V. (1999). Food and food safety: Teaching. Manual. Kiyv. Libra (in Ukrainian).
Primak, I.D., Manko, Yu.P., Tanchik, S.P., Cranberry, M.P. (2006). Weeds in agriculture in Ukraine: applied herbology. Tutorial.
Bila Tserkva, Bila Tserkva State Agrarian University. (in Ukrainian).
Prodanchuk, M.G. (2002). Toxicological and hygienic basis of food safety. Journal of the Academy of Medical Sciences of Ukraine, 8(4), 693-702 (in Ukrainian).
Roberts, D.M., Karunarathna, A., Buckley, N.A., Manuweera, G., Sheriff, R.M.H., Eddleston, M. (2003). Influence of pesticide regulation on acute poisoning deaths in Sri Lanka. Bull WHO, 81 (11 ), 789-798.
Tanchik, S.P., Kosolap, M.P., Krotinov, O.P., Vialiy, S.O., Ivanyuk, M.F. (2006). Herbology. Typical discipline program. Kiyv. Science and Technology Center of MAP. (in Ukrainian).
The quality of the soil. Determination of organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls. Gas-chromatographic method with detecting electron capture: DSTU ISO 10382: 2004. Kiyv. Derzhspozhyvstandart of Ukraine. (in Ukrainian). UN/SCEGHS/5/INF.4. Development of. ecotoxicological criteria for the characterization of hazardous waste. Available from: http://www.unece.org/trans/doc/2003/ac10c4/UN-SCEGHS-05-inf04e.pdf/ Accessed on 22.02.2018
Uniform rules for the sampling of agricultural products, foodstuffs and environmental facilities for the determination of microcosmetics of pesticides. (1980). Moscow (in Russian).
Warehouses for storage of unsuitable pesticides (the map of Stavishchensky district). Available from: http://land.gov.ua/kyivska/stavyshchenskyi.html/ Accessed on 15.01.2018 (in Ukrainian).
Citation:
Khahula, V.S., Karaulna, V.M., Bogatyr, L.V., Karpuk, L.M., Krykunova, O.V., Pavlichenko, A.A. (2018). Assessment of soil and soil trophic chains contamination by persistent organic pollutants. Ukrainian Journal of Ecology, 8(2), 42-53. I ("OE^^^MlThk work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0. License
