Якуба Марина

к.б.н., доцент

Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара,

м. Дніпропетровськ

ОСОБЛИВОСТІ ОЦІНКИ ЗАБРУДНЕННЯ ҐРУНТІВ ВАЖКИМИ МЕТАЛАМИ

За даними 1999 року, шкалу найнебезпечніших забруднюючих речовин навколишнього середовища очолювали пестициди. Насьогодні ситуація суттєво змінилася і найголовнішими забруднювачами довкілля є важкі метали [1]. Особливо гострою, наразі, є проблема забруднення важкими металами ґрунтового покриву планети. Нажаль, до цього часу, єдина загальновизнана система визначення ступеня та нормативів забрудненості ґрунтів відсутня.

Для оцінки локального і регіонального забруднення ґрунтів важкими металами прийнято визначати їх валовий вміст у орному шарі ґрунтів і порівнювати його з фоновим вмістом хімічних елементів [2, 3]. Нормування забруднення ґрунтів хімічними елементами здійснюється шляхом порівняння вмісту важких металів у ґрунтах із загальновизнаними гранично-допустимими концентраціями (ГДК). ГДК являють собою найбільшу концентрацію хімічного елементу, при тривалому впливі якого у ґрунті і сільськогосподарських рослинах не відбувається патологічних змін або аномалій, не спостерігається накопичення токсичних елементів й не порушується біологічний оптимум для тварин та людини [1]. Згідно цього положення, сучасні ГДК не є коректними для визначення ступеню забруднення ґрунтів природних угруповань, що не використовуються до  вирощування сільськогосподарської продукції.

Відомо, що для кожного різновиду ґрунтів генетично притаманний певний рівень масової частки кожного хімічного елементу. Цей рівень залежить від природних (характеристика ґрунтової породи, перерозподіл елементів за ґрунтовим профілем, біогенна акумуляція або розсіювання) та антропогенних (техногенні викиди, внесення добрив та хімічних меліорантів) факторів [4].

Згідно результатів досліджень різних авторів, рівні фонового вмісту елементів у одних і тих же ґрунтах можуть істотно різнитися, причому, основними причинами такого явища виступають можливе антропогенне забруднення і неоднаковий вміст хімічних елементів у ґрунтових породах.

Часто до помилок при оцінюванні забруднення ґрунтів приводить використання фонових значень вмісту важких металів, які визначені за складом ґрунтів фонової території. Ця фонова територія може мати інший, порівняно з територією, що досліджується, хімічний склад ґрунтової породи. Уникнути таких помилок  можна шляхом визначення фонового вмісту важких металів індивідуально для ґрунтів конкретного регіону [2, 4].

У роботі було досліджено фоновий вміст важких металів у ґрунтах Дніпропетровщини, який визначали у еталонному степовому ґрунті – чорноземі звичайному, карбонатному, малогумусному, середньосуглинистому на лесовидних суглинках, на території різнотравно-типчаково-ковилевого степу Присамарського міжнародного біосферного стаціонару Комплексної експедиції з вивчення лісів Степової зони України Дніпропетровського національного університету імені Олеся Гончара. Район дослідження розташований на відстані понад 80 км від найближчого промислового центра, що дає можливість вважати його чистою фоновою територією.

Визначено валовий вміст Zn, Cd, Mn, Cu, Fe, Pb и Ni у експериментальних зразках корененасиченого шару ґрунту (0-50 см) та у ґрунтовій породі – лесовидних суглинках. Визначення здійснювали методом атомно-абсорбційної спектрофотометрії на спектрографі ААS-30. З’ясовано, що у материнській ґрунтовій породі  метали містяться у такій кількості: Zn – 49,0; Cd – 1,94; Мn – 98,0; Cu – 6,65; Fe – 360,0; Pb – 6,0 та Ni – 30,3 мг/кг сухої речовини. У шарі ґрунту 0-50 см вміст цих елементів складає: Zn – 55,0; Cd – 0,8; Mn –107,5; Cu – 8,4; Fe – 1208,8; Pb – 13,8 та Ni – 37,73 мг/кг сухої речовини. Підвищення вмісту Zn, Мn, Cu, Fe, Pb и Ni у шарі ґрунту 0-50 см демонструє біогенне накопичення елементів у верхніх шарах ґрунтового профілю. Встановлені такі регіональні кларки хімічних елементів для ґрунтів степової зони України [2]:  Zn – 62 з межами от 33 до 100; Мn – 670 (200-1600); Cu – 27 (10-64); Fe – 19 974 (12 ∙ 10³ – 40 ∙ 10³); Pb – 13 (10-15) та Ni – 25 (19-40) мг/кг, для Cd регіональний кларк не встановлено.

         Порівняння отриманих даних фонового вмісту важких металів у ґрунтах із загальноприйнятими показниками  для степових ґрунтів України показало, що вміст Zn, Pb и Ni у районі  дослідження прирівнюється до загальноприйнятих і не виходить за межі варіювання цих значень. Вміст Mn, Cu и Fe у степовому ґрунті Присамарського міжнародного біосферного стаціонару нижче від загальноприйнятих значень у 6, 2; 3,2 и 16,5 рази, відповідно, що свідчить про необхідність врахування індивідуальних  фонових значень вмісту металів у ґрунтовому покриві і материнській породі при оцінці забруднення ґрунтів.

Отримані результати свідчать про відсутність в Україні єдиної досконалої системи визначення ступеня забрудненості ґрунтів важкими металами, а нормативні матеріали, що використовуються на сьогодні не враховують особливостей генезису ґрунтового покриву та хімічного складу ґрунтотвірних порід. Ризик виникнення похибки  при оцінці забрудненості ґрунту може виникати внаслідок неврахування індивідуальних особливостей хімічної будови і складу ґрунтової породи досліджуваного ґрунту.

Література

1. Батлук, В. А. Основи екології: Підручник [Текст] / В. А. Батлук. – К.: Знання, 2007. – 519 с.
2. Аммосова, Я. М. Охрана почв от химического загрязнения [Текст] /
   Я. М. Аммосова, Д. С. Орлов, Л. К. Садовников – М.: МГУ, 1989. – 96 с.
3. Добровольский Г. В. Охрана почв [Текст] / Г. В. Добровольский,
   Л. А. Гришина – М.: МГУ, 1985. – 150 с.
4. Жовинский Э. Я. Геохимия тяжелых металлов в почвах Украины [Текст]  / Э. Я. Жовинский, И. В. Кураева. – К.: Наукова думка, 2002. – 212 с.