CC BY
44
flammable and fire-resistant), extended by representatives, which growth in the forests of Male Polissya. During fieldwork fire hazard of test sites was evaluated by moisture of the upper layer of litter and its burnout diameter. These values are proved to depend on the total number of ground layer plants on 1 m2 and a projective cover. Concerning the facts mentioned above and plant fire hazard of forest areas is estimated to decrease with trophic and humidity indexes increasing.
Key words: edafotop, fire hazard, plant ground layer, forest stand, moisture.
УДК 652:12.5 Здобув. 1.М. Бузта1 -
Харшвський нацюнальтй аграрний утверситет iM. В.В. Докучаева
ЗАСТОСУВАННЯ Ф1ТОРЕМЕД1АЦ1ЙНИХ ТЕХНОЛОГ1Й ДЛЯ ГРУНТ1В З МОНОМЕТАЛ1ЧНИМ ЗАБРУДНЕННЯМ
Розглянуто вплив звалищ побутових вiдходiв на стан прилеглих територш, навко-лишнього середовища та здоров'я людей. Ситуацш з грунтами не е критичною, що за-безпечено збалансованим використанням та грунтозбер^аючими технолопями. Потрiб-но прикласти максимум зусиль, аби не допустити попршення природного стану терито-ри до незадовiльного рiвня. Для цього необхiдно розробити та забезпечити виконання низки заходiв за допомогою фтотехнологш, дослiдити, якi культурнi рослини забезпе-чать покращення стану грунтiв та не будуть накопичувати шкiдливi речовини у сво!х споживаних частинах, а також створити екологiчнi карти територи для спостереження та моделювання перспектив стану навколо смтезвалища. На прикладi конкретного господарства визначено основнi забруднювальш елементи та запропоновано шляхи бо-ротьби за допомогою фiторемедiацiйних технологий.
Ключовi слова: грунти, забруднювальнi елементи, звалища побутових вiдходiв, здоров'я людей, монометалiчне забруднення, стан навколишнього середовища, технологи для грунпв, фiторемедiацiйнi технологи.
Вступ. Одним з основних аспектов захисту довкiлля е утилiзацiя побутових вiдходiв, а також ткввдацш нacлiдкiв !х тривалого перебування на однiй те-риторií. Фшьтрат cмiттезвaлищ поciдaе одне з перших мкць серед забруднюва-чiв навколишнього природного середовища. Проникаючи у грунт, а також грун-товi, повeрхнeвi та пiдзeмнi води, вiн забруднюе 1х, спричиняе забруднення ко-лодязш, cтaвкiв, рiчок. Крш цього, з ним у довкшля потрапляе багато шкщли-вих речовин. Вaжкi метали через грунти проникають до рослин, а попм надхо-дять до нашого столу через продукти харчування, вирощeнi на забруднених те-риторiях [1-3].
Вихiднi передумови. Увагу вчених-еколопв до техногенних джерел надходження важких мeтaлiв у бiоcфeру пояснюють збшьшенням об'емш про-мислових викидш i вiдходiв.
Як зазначае В.М. Боронос, проблема звалищ побутових вiдходiв - це проблема великих мкт. Шд час збeрiгaння вiдходи зазнають змш, внacлiдок чо-го на звалищах утворюються новi eкологiчно нeбeзпeчнi сполуки, що станов-лять серйозну загрозу для навколишнього середовища та здоров'я населения [2]. Тривале накопичення ТПВ на звалищах, як зазначають А.М. Прищепа та О.А. Бережицька, призводить до виникнення непередбачуваних фiзико-хiмiч-них чи бiохiмiчних рeaкцiй, продуктами яких можуть бути чиcлeннi токcичнi
1 Наук. кергвник: проф. В.К. Пузгк, д-р с.-г. наук, член-кор. НААН Украши, ректор
хiмiчнi сполуки в рщкому, твердому та газопод1бному станах, як впливають на стан здоров'я людей на прилеглих територ1ях.
Дослiдженнями А. Б. Миронова встановлено, що ТПВ вмiщують бiльше 100 найменувань токсичних сполук i серед них: барвники, пестициди, важт метали, розчинники, формальдепд [3]. Тому звалища твердих побутових вiдходiв погiршують стан навколишнього середовища та становлять загрозу здоров'ю населения.
Постановка задачi. За результатами аналiзiв зразкiв грунтав розглянути поширення важких металiв навколо смитезвалища, проаналiзувати !х вплив на навколишне середовище та визначити шляхи скорочення негативних наслiдкiв.
Виклад основного матерiалу. За офiцiйними показниками, щомiсяця на звалища завозять понад 10,000 м3 вiдходiв. Частину, яка е прибутковою (скло, металобрухт, папiр), розкрадають бомж^ переносячи таким чином збудники не-безпечних захворювань. 1нша частину утилiзують найпростiшим методом -спалюванням. Вiдповiдальнiсть за пожежi на смiттезвалищах завжди переклада-ють на випадковiсть або зловмиснишв. Проте мешканцi найближчих мкт та сш страждають вiд 1дкого диму, який забруднюе повiтря, осдаючи в легенях, зму-шуе страждати людей, що хворiють на астму та шш легеневi захворювання. А чи можна уявити собi яку шкоду заподдае вiн, проникаючи в землю, рослини, овоч^ фрукти з дощами та на якi за розмiрами територií поширюеться це заб-руднення [4, 5].
1стотна частина забруднених земель знаходиться у сшьськогосподарсь-кому використаннi. Такi дшянки можуть стати джерелами забруднення харчо-вих продуктов i подальшого поширення токсичних речовин у довкiллi з виро-вою i водною ерозiею або вимиванням у Iрунтовi води. Рослини ввдграють ви-рiшальну роль у забрудненш трофiчних ланцюгiв через первинне нагромаджен-ня до надходження в оргашзм тварини чи людини [5].
Для до^джень було обрано зе)№ навчально-дослiдного господарства ХНАУ ш. ВВ. Докучаева сiльськогосподарського призначення навколо приватного шдприемства "Перероблювальний завод", де було ввдбрано зразки грунту з верхнього родючого шару 0-20 см та 20-40 см i визначено вмкт важких мета-лiв за методом атомно-абсорбцiйноí спектрометрií. Всього на дослвджуванш те-риторií було ввдбрано 40 зразкiв, у яких визначено змiст рухомих форм таких важких металiв: залiзо, марганець, цинк, мвдь, нiкель, свинець, хром i кадмiй. Дослiджения проведено у 2012 р. Отримаш результати пiсля статистично!' об-роблення дали змогу зробити висновки, що накопичення елементiв ввдбу-ваеться у зонах зниження рельефу мкцевосп за рахунок стоку поверхневих та грунтових вод, найнебезпечнiшими з них е свинець, кадмш, хром та шкель.
Вилучення важких металш iз грунт1в найдоцiльнiше проводити за допо-могою бiологiчного методу фiторемедiацií. Вирощування рiпаку з цiею метою було детально вивчено в !талп. Встановлено, що внесення цих металш у грунт у кiлькостях 50, 500, 600 м/кг не приводить до певних ознак пригнiчения росту чи розвитку рослин. Винос важких металш зростае з наступною акумулящею в на-земних органах. З метою фiторемедiацií рекомендовано використовувати рапс для видалення кадмiю та цинку на забруднених дшянках земель [6].
Для ощнки фiторемедiацiйних властивостей та з метою очищення заб-руднено! важкими металами територп нами обрано два поля на схии швшчно-захдао! експозицп поблизу "Перероблювального заводу", де концентрацп по-лютантiв у грунтi перевищували гранично допустимi. Через два роки вирощу-вання рапсу поукiсно було вщбрано зразки фiтомаси та грунту для обстеження на вмiст важких металiв (табл.).
Табл. Вмкт важких металле у Грунтах та фтомаа поушсно, мг/кг сухоХ маси
(2012 р.)
Елемент Грунт Коршь Зелена маса Насшня
№1 №2 №3 №4 №5
Манган 114,31 121,12 98,23 31,29 32,15 85,21 35,78 21,36
Плюмбум 3,12 3,14 1,86 1,19 1,07 2,85 2,13 1,05
Хром 5,27 5,56 4,31 3,98 4,01 6,12 5,28 3,17
Кадмш 0,68 0,71 0,54 0,51 0,58 0,92 0,35 0,12
Н1Ро,5 0,35 0,27 0,41 0,39 0,28 0,34 0,21 0,19
Як показують дат табл., шсля вирощування ршаку на забрудненш територп вмiст важких металiв дещо змiнився. А саме, концентрацп елеменлв знач-но зменшились, рiвень забруднення земель знизився, хоча полютанти продов-жували надходити у навколишне середовище. За отриманими показниками було створено схему забруднення полiв до виЫву та пiсля збирання рапсу (рис. 1). Середня урожайшсть становила 2,89 т/га.
ГШ
Рис. 1. Схема забруднення полiв ртаку важкими металами:
а) перед вис1вом ртаку, б) п1сля збиранняр1паку
Накопичення елеменлв з перевищенням ГДК у вегетативних органах рослин спостернаеться у кореневiй системi рослин. Це свдаить про те, що рос-лина формуе захисний бар'ер, роль якого виконуе корiнь, накопичуючи там ос-новну масу важких металiв та запобiгаючи проникненню !х до стебла, листкiв та наЫння. Дещо менший вмiст елементiв спостернаеться у зеленiй масi, але ГДК не перевищеш. Що ж стосуеться наання рослин рiпаку, то вмют важких металiв у ньому виявився дуже низький, що свiдчить про необмежешсть його використання у подальшому.
Отже, фiторемедiацiйна спроможнiсть ртаку була пiдтверджена, завдя-ки накопиченню полютантiв у кореневищах та зеленiй масi рослин та зменшен-ню концентрацiй у дослщжуваних грунтах. Пiд час проведення експерименту на забруднених грунтах вiдхилень росту та розвитку рослин не спостериипось. Тобто рослина повнiстю адаптувалась до умов середовища та забезпечила за-хиснi механiзми для подальшого розмноження.
Бiомасу рослин рапсу, вирощену на таких грунтах, дощльно утилiзувати i використати для рекуперацií з не'' металiв. Для наочного зображення зв'язюв було побудовано плеяди кореляцiйних залежностей вмiсту важких металiв у рiзних органах рослини.
Рис. 2. Плеяда кореляцшног залежностi вмтту кадмт в коренях, зелент маа та настш ртаку
З рис. 2 бачимо, що найлсшший кореляцшний зв'язок спостери^аеться мiж вмiстом кадмш у зеленш ма^ рослини - 0,98. Тобто вщбуваеться накопи-чення кадмш у зеленш маа ргпаку.
Рис. 3. Плеяда кореляцшно'1 залежностi вм^ту плюмбуму в коренях, зеленш маа та настт ртаку
Рис. 3 показуе висою кореляцшш зв'язки мiж вмютом плюмбуму у всiх органах рослини. Накопичення найбтьше вiдбуваеться у коренях - 0,98, у зеленш мас - 0,98, дещо нижче у насiннi - 0,93.
Плеяда кореляцшно'1 залежностi вмiсту хрому (Рис. 4) показуе псний зв'язок мiж накопиченням металу у насiннi рослини - 0,94. Також високий по-казник вмiсту у коренях ршаку - 0,70. Кореляцiйний зв'язок вмюту мангану найвищим е мiж коренем рослин та його насшням - 0,97. Дещо нижчим зв'язок спостерпжеться при накопиченш металу в коренях ршаку - 0,91 (Рис. 5).
Плеяди кореляцшного зв'язку наочно показали накопичення рiзних ме-талiв у органах ршаку, який було висаджено на полiелементно забруднених грунтах територш навколо смггтезвалища.
Рис. 4. Плеяда кореляцшно'1 залежностi вмкту хрому в коренях, зелемй маа
та настт ртаку
Рис. 5. Плеяда кореляцшног залежностi вм^ту мангану в коренях, зелемй маа та настт ртаку
Фгготехнологп пропонують ефективш шструменти й еколопчно приваб-ливi ршення щодо вiдновлення грунпв, забруднених металами, радюнуклща-ми, пестицидами та шшими органiчними сполуками, отримання екологiчно без-печно'*' продукцií i розвитку вщновлюваних джерел енергп. Використання рос-лин для вщновлення забруднених земельних дтянок стае важливим для сталого розвитку землекористування i е бтьш еколопчно сумюним та дешевим методом порiвняно з фiзико-хiмiчними та техшчними прийомами, навiть, коли перь од часу, необхщний для досягнення кшцевого результату, може стати лiмiту-ючим фактором. Сучасш ф^отехнологп дають змогу отримувати вiдносно чис-ту стьгосппродукцш на забруднених землях, обмежувати горизонтальну та ла-теральну мiграцiю лабтьних форм токсикантiв завдяки *'х концентруванню в рослинах та здiйснювати очищення забруднених об,ектiв довкiлля. Концепцiя застосування рослин для очищення та вщновлення грунтш використовуеться понад 300 роюв i мае такi переваги як запобшання вимиванню забруднюючих речовин, зменшення ризику незахищеностi грунту та деструктивного впливу на нього, забезпечення контролю над ерозшними процесами, сприяння збережен-ню бiорiзноманiття, меншi грошовi затрати та об'еми вторинних вiдходiв тощо. Використання рослин, що здатнi до гшеракумуляцп полютантiв, тривае останнi 15-20 роюв i е перспективною ланкою у процеа вiдновлення еколопчно'* рiвно-ваги на планетi [7,8].
Висновки i перспективи подальших пошуюв. Ситуацш, яку показали отриманi результати, не е критичною, що було забезпечено збалансованим ви-користанням та грунтозберн^аючими технологами. Але спираючись на багато-рiчний досвiд та результати дослщження iнших територiй, необхiдно прикласти
максимум зусиль, аби не допустити погiршення природного стану територп до незадовiльного рiвня. Для цього необхвдно розробити та забезпечити виконання ряду заходiв за допомогою фиотехнологш, до^дити, якi культурш рослини за-безпечать покращення стану грунпв та не будуть накопичувати шкiдливi речо-вини у сво!'х споживаних частинах, а також створити еколопчш карти територií для спостереження та моделювання перспектив стану навколо смтезвалища.
Лiтература
1. Голець Н.Ю. Дослiдження властивостей про фшьтрацтйного екрана полiгону твердих вiдходiв: стаття / Н.Ю. Голець, М.С. Мальований, Ю.О. Малик // Вюник Национального авь aцiйного университету : наук. журнал. - К. : Вид-во НАУ. - 2009. - № 3. - С. 123-128.
2. Огляд результативное^ природоохоронно! дiяльностi: Украша // Серiя оглядiв результа-тивност природоохоронно! д1яльностг - Публшаци Оргашзаци Об'еднаних Нацш. - Нью-Йорк, Женева. - 2000. - № 6. - С. 132-136.
3. Мггрясова О.П. ХМчт основи екологи : навч. поабн. / О.П. Мггрясова. - К.-Iрпiнь : ВТФ "Перун", 1999. - 192 с.
4. Петришина В.А. Агроеколопчне обгрунтування фiторемедiaцiйноl спроможностi дико-рослих видгв рослин : дис. ... канд. с.-г. наук: спец. 03.00.16 - "Екологш" / В.А. Петришина. - К., 2009. - 20 с.
5. Прасад И.М. Практическое использование растений для восстановления экосистем, загрязненных металлами / И.М. Прасад // Физиология растений : сб. науч. тр. - 2003. - № 50(5). - С. 764-780.
6. Phytoremediation. Methods and Rewiews. Ed. Neil Willey. - Bristol : Humana Press, Univ. West England. 2007. - 516 p.
7. Гуральчук Ж.З. Фiторемедiaцiя та ii роль в очищенш грунпв вщ важких металгв та радь онуклщгв / Ж.З. Гуральчук, 1.М. Гудков // Физиология и биохимия культурных растений : сб. науч. тр. - 2005. - № 37(5). - С. 371-381.
8. Salt D.E. Phytoremediation: a novel strategy for the removal of toxic metals from the environment using plants / D.E. Salt, M. Blaylock, N.P.B.A. Kumar, V. Dushenkov, B.D. Ensley, I. Chet, I. Raskin // Biotechnology. - 1995. - Vol. 13, No 5. - Pp. 468-474.
Бузина И.Н. Применение фиторемедиационных технологий для почв с монометаллическим загрязнением
Рассмотрено влияние свалок бытовых отходов на состояние прилегающих территорий, окружающей среды и здоровья людей. Ситуация с почвами не является критической, что обеспечено сбалансированным использованием и почвосохраняющими технологиями. Необходимо приложить максимум усилий, чтобы не допустить ухудшения естественного состояния территории до неудовлетворительного уровня. Для этого необходимо разработать и обеспечить выполнение ряда мероприятий с помощью фито-технологий, исследовать, какие растения обеспечат улучшение состояния почв и не будут накапливать вредные вещества, а также создать экологические карты территории для наблюдения и моделирования перспектив состояния вокруг свалки мусора. На примере конкретного хозяйства определены основные загрязняющие элементы и предложены пути борьбы с помощью фиторемедиационных технологий.
Ключевые слова: почвы, загрязняющие элементы, свалки бытовых отходов, здоровье людей, монометаллические загрязнения, состояние окружающей среды, технологии для почв, фиторемедиационные технологии.
Buzina I.M. The Usage of Phytoremedial Technologies for Soils with Monometallic Pollution
Influence of dumps of domestic offcuts is considered on the state of adjoining territories, environment and health of people. The situation with soils is not critical that is provided by the balanced usage and soil-effective technologies. It is necessary to use maximal efforts in order not to allow deterioration of the natural state of the territory to unsatisfactory level. For this it is necessary to develop and provide the execution of the rank of measures with the help
of phytotechnologies, and study, which cultural plants would provide enhancement of the soil state and would not accumulate the hazardous substances in their consumed parts, as well as to create ecological maps of the territory for observation and modelling of the perspectives of state around the garbage dump site. On the example of concrete economy certainly basic contaminating elements and the ways of fight are offered by fitoremediaciynikh technologies.
Key words: soil contaminants, waste dumps, health, monometallic pollution, environment, technologies for soil fitoremediatsiyni technology.
УДК504:33(477.81) Доц. I.A. Дубовiч, канд. геогр. наук;
магктрант Ю.1. Куцька - НЛТУ Украти, м. Львiв
ЕКОЛОГО-ЕКОНОМ1ЧН1 ЗАСАДИ ОХОРОНИ ТА ВИКОРИСТАННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВ1ТРЯ В УКРАШ1
Звернено увагу на сучасш проблеми охорони та використання атмосферного по-BiipM в Укра'л'ш. Проаншшовано стан атмосферного повиря в Укрщш. Розглянуто необ-хщшсть вдосконалення нормативно-правово! бази та мехашзму забезпечення ефектив-ного використання та охорони атмосферного пов^я в УкраИ. Створено економетрич-ну модель та проан^зовано вплив викидiв забруднювальних речовин на здоров'я населенна та залежшсть обсягу викидш забруднювальних речовин вщ рiзних факторiв. Роз-роблено рекомендацн щодо еколого-економiчноl ефективностi охорони та покращення стану атмосферного пов^я.
Ключовi слова: атмосферне повiтря, викиди забруднювальних речовин, змiни клi-мату, економетрична модель.
Актуальшсть дослщження. Невпинний розвиток науки i технiки в ос-танш десятилитя дедалi частiше ставить перед людством питания належно! охорони та ращонального використання природних ресурсiв. Оскiльки атмосферне повиря е одним з основних життево важливих елементав природного се-редовища, то вивчення проблем охорони та використання атмосферного пови-ря як на нащональному, так i на глобальному рiвиях е актуальним. Вiд його якiсного стану залежать умови життя на Зе)№ та економiчний розвиток люд-ства. Науково-техшчний прогрес розширив масштаби використання природних ресурав та властивостей атмосферного повиря. Водночас значно зрю i негатив-ний антропогенний вплив на атмосферне пов^я. Масштаби його забруднення вiдходами виробництва набули загрозливого характеру для здоров'я людини, озонового шару та змши клiмату на нашш планетi.
На якiсть атмосферного повиря головним чином впливають викиди штдливих речовин пiдприемств промисловостi й житлово-комунального госпо-дарства, а також викиди транспорту. Саме тому питання охорони та використання атмосферного повиря в УкраЫ е актуальними.
Метою роботи е розроблення еколого-економiчних рекомендаций щодо тд-вищення ефективност охорони та використання атмосферного повиря в Укрш'ш.
Аналiз останшх публiкацiй i дослiджень. Питання охорони та використання атмосферного повиря висвiтленi у працях таких науковцiв, як: ОС. Баб'як, Ю.Д. Бойчук, О.П. Гавриленко, ВС. Джигирей, В.Г. Клименко, Д.П. Нктн, Я.Б. Олiйник, Г.П. Трегубенко, I.A. Хроленко, Р.В. Яцишин та ш. Серед iноземних науковщв варто видшити М. Вiрджiнi, Р. Делшсю, В. Девiд, К. Умель та ш.
