Агроекологічна оцінка мінеральних добрив за впливом на грунтову систему
Розробка наукових основ агроекологічної оцінки мінеральних добрив для вдосконалення екологічного нормування їх негативних впливів на процеси, що протікають у ґрунтовій системі і визначають її екологічний стан. Стан суміжних складових агроекосистеми.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 24.06.2014 |
| Размер файла | 85,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
За допомогою критерію міграція враховували вплив мінеральних добрив директивної і індирективної дії на перерозподіл хімічних речовин у радіальному напрямку. Рівні впливу мінеральних добрив на ці процеси визначали за кількісним показником - коефіцієнтом концентрації, наступним чином: Кс 1,0 - мало небезпечний; Кс 1,1-2,9 - помірно небезпечний; Кс 3,0-5,0 - небезпечний; Кс 5,0 - особливо небезпечний рівень.
Проведена робота стала основою класифікації мінеральних добрив за впливом на грунтову систему (табл. 3).
Розроблений підхід було використано для проведення агроекологічної оцінки нових видів мінеральних добрив вітчизняного виробництва, а саме фосфоритів родовищ України, фосфорного добрива - агрофоска і азотного добрива - сульфат-гумат-амонію.
Агроекологічна оцінка фосфоритових концентратів родовищ України за впливом на грунтову систему. За даними геологічних пошукових розвідок поклади фосфоритової сировини знаходяться на території 13 областей України, загальна кількість родовищ фосфоритів становить близько 360, в тому числі виявлено і різною мірою вивчено 8 великих родовищ із запасами 100-120 млн. т Р2О5. Необхідно відмітити, що фосфоритова сировина українських родовищ не відноситься до кондиційних руд і тому не придатна для виготовлення висококонцентрованих фосфорних добрив типу суперфосфату. Це обумовлює в добривах, виготовлених з місцевої сировини, значну кількість баластних елементів, серед яких можуть бути і токсичні. Такі добрива відносяться до групи директивної дії і повинні підлягати обов'язковій агроекологічній оцінці.
Екотоксикологічні дослідження фосфоритів родовищ України (Ново-Амросіївського, Південно-Осиківського, Осиківського, Волинського, Здолбунівського, Ратновського родовищ та Маневицько-Клеванської фосфоритоносної площадки) показала невисокий вміст важких металів у їх складі.
Таблиця 3.Класифікація мінеральних добрив за показниками впливу на грунтову систему
|
Показник |
Клас небезпечності |
||||
|
I |
II |
III |
IV |
||
|
Перевищення фонового вмісту (елементи I-II класу небезпечності), кратність |
> 6 |
5-6 |
2-4 |
< 2 |
|
|
Перевищення ГДК (елементи I-II класу небезпечності, рухомі форми), кратність |
> 10,0 |
2,0-10,0 |
1,1-2,0 |
? 1,0 |
|
|
Час досягнення критичної концентрації - Тк, роки |
< 10 |
10-30 |
31-100 |
> 100 |
|
|
Зміна кислотно-основних показників грунту: |
|||||
|
рН H2O |
|||||
|
підвищення кислотності на од.рН |
> 2,5 |
2,5-1,0 |
0,9-0,5 |
< 0,5 |
|
|
підвищення лужності на од.рН |
> 1,3 |
1,3-0,8 |
0,7-0,3 |
<0,3 |
|
|
рН KCL, підвищення на од.рН |
> 1,5 |
1,5-1,0 |
0,9-0,5 |
< 0,5 |
|
|
гідролітична кислотність підвищення на мекв/100 г грунту |
> 4,0 |
4,0-2,0 |
1,9-1,0 |
< 1,0 |
|
|
Активність радіальної міграції: |
|||||
|
Кс, кратність |
> 5,0 |
3,0-5,0 |
1,1-2,9 |
? 1,0 |
|
|
швидкість, см/3 міс |
> 50 |
50-21 |
20-10 |
<10 |
|
|
Вплив на біологічну активність грунту: |
|||||
|
зниження чисельності/активності, % |
51-100 |
25-50 |
10-25 |
< 10 |
|
|
час відновлення, міс |
> 6 |
3-6 |
1-2 |
< 1 |
Зокрема кількість Cd, елементу за яким ведеться токсикологічна регламентація якості фосфорних добрив, у фосфоритах українських родовищ знаходилася в межах 0,3-0,9 мг/кг (для порівняння - у фосфоритах російських родовищ 1,5-5,0 мг/кг)
Прогноз можливого нагромадження у грунті важких металів при застосуванні фосфоритів в дозі 60 кг/га Р2О5 за показником Тk показав, що перевищення критичної концентрації цих елементів у грунті не відбудеться протягом тривалого часу застосування - Тk > 100років (IV клас небезпечності). Але в результаті проведення імітаційного лабораторного досліду було встановлено, що при кислій реакції середовища у грунтовий розчин важкі метали з фосфоритових концентратів переходять більш активно, ніж при нейтральній і лужній. Так, при рН=4,0 з фосфоритових концентратів Південно-Осиківського, Волинського, Здолбунівського родовищ вилучається відповідно 50,0, 62,5, 37,5 мкг/л металів (У Pb,Ni,Co,Cu,Zn), а при рН=7,0 відповідно 10,3, 6,5, 6,8 мкг/л. Тобто, при застосуванні фосфоритових концентратів на грунтах з кислою реакцією необхідно проводити контроль за вмістом рухомих форм важких металів.
Прогноз можливого нагромадження в грунті фтору при застосуванні фосфоритів показує високу ймовірність негативного впливу цього елементу на грунтову систему - перевищення критичної концентрації може відбутися за 30-50 років, що відповідає II-III класу небезпечності.
Сучасні технології переробки природних фосфоритів у мінеральні добрива, в більшості випадків, не передбачають видалення фтору із сировини. Збагачення агроруд з метою підвищення вмісту фосфору часто супроводжується збільшенням у вихідному продукті концентрації супутніх елементів, в тому числі фтору. Проведені дослідження з природними фосфоритами та продуктами їх переробки - фосфоритовими концентратами, показали, що вміст рухомих сполук фтору у фосфоритових концентратах у 4-12 разів вище, ніж у вихідній сировині (табл. 4).
Таблиця 4Вміст рухомих форм фтору у фосфоритах родовищ України (врф - водорозчинна, крф - кислоторозчинна форма)
|
Родовище |
Продукт |
Вміст |
|||
|
Р2О5,, % |
F-, мг/кг |
||||
|
врф |
крф |
||||
|
Ново-Амвросієвське |
фосфоритовий концентрат |
25,0 |
77,9±0,57 |
1057±12,7 |
|
|
зернисті фосфорити |
8,3 |
6,7±0,29 |
433±1,4 |
||
|
Південно-Осиківське |
фосфоритовий концентрат |
27,9 |
110,4±1,58 |
1303±12,9 |
|
|
зернисті фосфорити |
4,1 |
27,1±0,57 |
87±2,9 |
||
|
МКП |
фосфоритовий концентрат |
25,0 |
44,3±0,76 |
1104±22,9 |
|
|
жовнові фосфорити |
9,6 |
4,2±0,14 |
199±2,9 |
Агроекологічна оцінка нового виду фосфорних добрив - агрофоска за впливом на грунтову систему. Прогноз ризику застосування агрофоски (АФК) за величиною Тк показав відсутність загрози забруднення грунту важкими металами Cd,Pb,As,Zn,Cu,Ni,Co (Тк >100 років, клас небезпечності - IV). В той же час, розрахунок Тк за вмістом фтору свідчить про реальну можливість забруднення грунту цим елементом протягом 10 років застосування (клас небезпечності - I). Вивчення в умовах лабораторного досліду особливостей переходу фтору з АФК у грунтовий розчин, показало чітку залежність активності цього процесу від кислотно-лужних умов середовища. Найбільша величина інтенсивної рухомості F- спостерігалася при лужній реакції розчину (рН=9,0). Отримані дані обумовлюють обов'язковість контролю за фтором при застосуванні АФК, особливо на грунтах з лужною реакцією середовища.
Оцінити фактичний рівень небезпечності забруднення грунту внаслідок застосування добрива можна лише за показниками вмісту рухомих форм хімічних елементів. Дослідженнями вмісту рухомих форм важких металів у дерново-середньопідзолистому грунті при внесенні агрофоски було встановлено, що небезпечного рівня їх нагромадження у верхньому шарі грунту не відбувається. Фактичний вміст металів не перевищував гранично допустиму кількість для рухомих форм: Cu - 1,6 мг/кг (ГДК - 3,0); Zn - 4,8 мг/кг (ГДК - 23,0); Ni - 0,9 мг/кг (ГДК - 4,0); Mn - 35,1 мг/кг (ГДК - 50,0). Вміст рухомих сполук найбільш небезпечного елементу - кадмію, знаходився нижче межі детектування. Коефіцієнти концентрації (Кс Mn+) не перевищували 2,0, що дозволяє віднести агрофоску за цими показниками до IV класу небезпечності.
Найбільшу небезпеку для грунтової екосистеми представляють рухомі форми фтору. Відомо, що саме вільний фторид-іон здатний до руйнації органічної речовини грунту і до міграції у горизонтальному і вертикальному напрямку. Застосування АФК призвело до певного підвищення рухомих сполук фтору у грунті: водорозчинного з 2,3 до 2,8-3,5 мг/кг, кислоторозчинного з 2,8 до 4,2-6,9 мг/кг, лужнорозчинного з 4,93 до 5,99-7,81 мг/кг. За роки досліджень не спостерігалося перевищення гранично допустимої кількості водорозчинного фтору у грунті (10 мг/кг), але проведення прогнозних розрахунків на основі функціональної залежності між збільшенням концентрації рухомих форм фтору і часом застосування АФК у рекомендованій дозі - Р60 в умовах дерново-середньопідзолистих грунтів на фоні азотно-калійного живлення (y=-1,37+2,81log(x);R=0,994) показало, що досягнення рівня ГДК водорозчинного фтору може відбутися за 5-6 років.
Дослідженнями радіальної і латеральної міграції хімічних елементів під впливом АФК в умовах польових і лізиметричних дослідів було встановлено, що відбувається переміщення хімічних елементів з інфільтраційними водами у радіальному напрямку. При цьому швидкість міграції окремих елементів підпорядковувалася наступній залежності: F>Zn=Cd=Ni=Co>Cu>Pb і коливалася у межах 4,4-12,5 см/міс. Максимальні величини Кс радіальної міграції свідчать про те, що контроль при застосуванні АФК необхідно проводити в першу чергу за такими елементами як фтор і цинк (Кс>3), а також за кобальтом і нікелем (Kc>2); міграція свинцю і міді знаходилася у межах безпечної (Кс<2).
Агрофоска, застосована у дозі 60 кг/га, проявляла стимулюючий ефект відносно активності процесів нітрифікації грунту, кількість нітратів підвищилася з 62,2 (фон - N90 K60) до 83,4 мг/кг. Збільшення дози АФК до 180 кг/га супроводжувалося появою депресивного ефекту щодо нітрифікаційної здатності, кількість NO3- відносно фону зменшилася до 50,2 мг/га, або на 19,5%. Максимально недіючою дозою АФК, згідно рівняння регресії y=103,43 + (-0,11)x при R= 0,914, була доза 93,5 кг/га за вмістом Р2О5, При такому рівні застосування АФК пригнічення нітрифікаційної здатності дерново-середньопідзолистого грунту не перевищувало 10%.
Під впливом агрофоски відбувалася стимуляція активності пероксидази - ферменту, який приймає участь у процесах ресинтезу органічної речовини грунту, і проявлявся пригнічуючий ефект відносно активності поліфенолоксидази - ферменту, що приймає участь у процесах синтезу гумусових сполук. Загальна направленість процесів трансформації органічної речовини грунту при застосуванні АФК визначалася за співвідношенням між величиною активності цих ферментів, кількісним показником якого виступав коефіцієнт нагромадження гумусу (Кг). Величина даного коефіцієнту показала, що при застосуванні АФК переважали процеси розкладу гумусових речовин - Кг з 1,26 знизився до 1,06-0,87. Поряд з цим, активність пероксидази підвищилася з 0,66 до 0,79-0,81 мг пурпургаліну/1 г грунту.
Активізація процесів ресинтезу органічної речовини при застосуванні агрофоски пов'язана із складним комплексом перетворень у грунтовій багатопараметричній системі, коли паралельно відбувалися два процеси. З однієї сторони з добривом у грунт надходили біохімічно активні елементи, які здатні блокувати активні центри ферментів і порушувати процеси синтезу гумусу. З іншої сторони, у грунт надходив фтор, елемент з високою здатністю до руйнації гумусових сполук (А.Кабата-Пендиас,1989; Н.Кремленкова,1996). В результаті відбувалося поєднання хімічної і біологічної мінералізації гумусу і спостерігалася тенденція до зменшення величини коефіцієнту його нагромадження (Кг) при застосуванні АФК. Проведення кореляційного аналізу між вмістом різних за ступенем рухомості форм фтору і активністю пероксидази вказує на можливість взаємозв'язку між цими процесами (r= 0,844ч0,891).
Оцінка агрофоски за величиною зниження активності поліфенолоксидази показала, що застосування добрива у дозі 60 кг/га Р2О5 не призведе до значного погіршення стану біологічної активності грунту (7,2% зниження відносно фону), клас небезпечності - IV. Підвищення дози АФК до 180 кг/га Р2О5 супроводжувалося зниженням активності поліфенолоксидази на 16,9%, що відповідає III класу небезпечності. Максимально недіючою дозою, згідно рівняння регресії y = 99,43 + (-0,99)x (R=1,00), можна вважати дозу 91,2 кг/га Р2О5, в межах якої не буде спостерігатися пригнічення активності поліфенолоксидази більше 10%. Узагальнені результати агроекологічної оцінки агрофоски за показниками небезпечності представлено у табл. 5.
Агроекологічна оцінка нового виду азотних добрив сульфат-гумат-амонію за показниками впливу на грунтову систему. Сульфат-гумат-амонію (СГА) відноситься до мінеральних добрив індирективної дії, тому дослідження були розпочаті із встановлення рівня впливу на кислотно-основні властивості грунту. Найбільш значні зміни відбулися у дерново-середньопідзолистому грунті. За величиною підвищення гідролітичної кислотності (Нг), СГА, застосований у дозі N60, можна віднести до IV класу, N90 - до III класу і N120 - до II класу небезпечності. Досягнення небезпечного рівня (I-II клас небезпечності) при застосуванні рекомендованої дози - N90, згідно функціональної залежності між рівнем Нг і часом застосування СГА (y=a ·b x, a=0,13, b=2,12, R=0,974), може відбутися за 20 років. На відміну від дерново-середньопідзолистого грунту, на високобуферному чорноземі типовому вплив СГА на гідролітичну кислотність (Нг) не носив негативного характеру.
Дослідження радіальної міграції NO3- в умовах стаціонарних лізиметричних установок на дерново-середньопідзолистому грунті показали, що коефіцієнти концентрації NO3- при збільшенні доз СГА від N60 до N150 кг/га пропорційно зростали від 6,2 до 17,2. За величиною КсNO3- даний вид добрива можна віднести до I класу небезпечності навіть при мінімальній дозі, що вивчалася - N60 кг/га.
Таблиця 5.Агроекологічна оцінка агрофоски за показниками впливу на грунтову систему (доза 60 кг/га Р2О5)
|
Показник |
Величина показника |
Клас небезпечності |
|
|
Перевищення фонового вмісту у грунті (елементи I-II класу небезпечності, рухомі форми), кратність |
|||
PbCd F Zn Cu Ni |
0,98сліди 1,22 1,29 1,09 1,06 |
IV IV IV IV IVIV |
|
|
Перевищення ГДК (елементи I-II класу небезпечності, рухомі форми), кратність |
|||
|
Cd, Pb, F, Zn, Cu, Ni, Co |
< 1,0 |
IV |
|
|
Час досягнення критичної концентрації - Тк, роки |
|||
|
Cd, Pb, As, Zn, Cu, Ni, Co |
> 100 |
IV |
|
|
F |
< 10 (7,31) |
I |
|
|
Активність радіальної міграції (Кс, кратність): |
|||
|
Pb |
1,67 |
III |
|
|
Zn |
3,14 |
II |
|
|
Cu |
3,79 |
II |
|
|
Co |
2,67 |
III |
|
|
F |
2,69 |
III |
|
|
Ni |
2,67 |
III |
|
|
Швидкість радіальної міграції, сm/3 міс |
|||
|
Zn, Co, Ni |
24,9 |
II |
|
|
Cu |
17,7 |
III |
|
|
Pb |
13,2 |
III |
|
|
F |
37,5 |
II |
|
|
Вплив на біологічну активність грунту: |
|||
|
зниження активності поліфенолокисидази, %: |
7,2 |
IV |
|
|
зниження активності процесів нітрифікації, %: |
не відбувається |
IV |
Спостереження за вертикальною міграцією SO42- у грунтовому профілі різних грунтів вказали на значну залежність перерозподілу цього іону від вмісту органічної речовини - основні кількості SO42- нагромаджувалися у гумусовому горизонті як чорнозему типового, так і дерново-середньопідзолистого грунту. Застосування СГА призвело до загального збільшення кількості SO42- у профілі обох грунтів і рівномірного його розподілу, але коефіцієнти концентрації при цьому не перевищували рівня 2,3.
Сульфат-гумат-амонію не містить у своєму складі значної кількості токсичних домішок, але, в силу своїх хімічних властивостей, може сприяти підкисленню грунтового розчину, що, в свою чергу, може стати причиною підвищення рухомості небезпечних речовин, зокрема важких металів. Результати вивчення радіальної міграції рухомих сполук Cd,Pb,Zn,Cu,Ni,Co у профілі дерново-середньопідзолистого грунту при застосуванні СГА показали, що коефіцієнти концентрації для більшості металів знаходилися в інтервалі <1, що може бути свідченням як перерозподілу між різними за ступенем рухомості сполуками важких металів, так і підвищення інтенсивності вилуговування металів за межі метрового шару грунту. Саме вилуговування важких металів потребує обов'язкового контролю, оскільки може призвести до погіршення якості грунтових і поверхневих вод агроландшафту. Аналіз інфільтраційних лізиметричних вод показав, що застосування СГА сприяє зменшенню радіальної міграції групи потенційно небезпечних металів. Коефіцієнти концентрації для Pb, Zn, Cu, Co були <1. Відмічена залежність може бути пов'язана з тим, що до складу сульфат-гумат-амонію входять сполуки гуматного типу, які характеризуються дуже високою спорідненістю з важкими металами і сприяють зниженню їх рухомості у грунті.
Оцінка СГА за впливом на біологічну активність грунту показала, що серед оксидоредуктаз за активністю реакції на зростаючі дози СГА більшою чутливістю характеризувалася пероксидаза. Ця залежність спостерігалася як для дерново-середньопідзолистого грунту, так і чорнозему типового. На дерново-середньопідзолистому грунті, бідному на поживні елементи, невисокі дози СГА проявляли стимулюючий ефект у відношенні пероксидази, оптимальний інтервал рН для якої знаходиться у межах кислої реакції середовища. Для поліфенолоксидази така залежність не простежувалася. Застосування підвищених доз (СГА N150) на дерново-середньопідзолистому грунті з низькою буферною здатністю призвело до помітного зниження активності процесів гуміфікації і активізації процесів мінералізації порівняно з контролем: активність поліфенолоксидази знизилася з 0,44 до 0,33 мг пурпургаліну на 1 г грунту. Одночасно, застосування СГА на чорноземі типовому з високою природною буферною здатністю, стимулювало процеси утворення гумусу - Кг збільшився з 111% на контролі до 143% при застосуванні СГА в дозі N90. При цьому відмічалося значне зниження активності ферменту пероксидази. За показниками активності поліфенолоксидази, згідно рівняння регресії y=8,46+8,70x (R=0,974), до мало небезпечного можна віднести вплив СГА, якщо доза не буде перевищувати 95 кг/га за вмістом азоту. За показниками активності пероксидази, згідно рівняння регресії y=-0,49+6,36x (R=0,937), відповідно 63 кг/га. Результати досліджень показали, що меншим рівнем толерантності у відношенні сульфат-гумат-амонію характеризувалася пероксидаза, що дало підстави проводити оцінку впливу добрива на стан грунтової системи саме за активністю цього ферменту. Рівень зниження активності пероксидази у дерново-підзолистому грунті при застосуванні добрива у рекомендованій дозі (N90) складав 18,1%, що відповідає III класу небезпечності.
Чутливим біологічним тестом відносно впливу СГА на грунтову систему виявилися також показники нітрифікаційної здатності грунту. Застосування СГА у дозі 90 кг/га призвело до її пригнічення на 18,6% у порівнянні з фоном (III клас небезпечності). При цьому спостерігався депресивний ефект у часі, тобто тривале застосування добрива може призвести до зміни функціонально-структурної організації біоценозу грунту.
Результати досліджень по вивченню впливу СГА на грунтову систему представлено в табл.6.
Таблиця 6. Агроекологічна оцінка сульфат-гумат-амонію за показниками впливу на грунтову систему
|
Показник |
Величина показника |
Клас небезпечності |
|
|
Зміна кислотно-основних властивостей грунту: підвищення гідролітичної кислотності на мг-екв /100 г грунту |
1,33 |
III |
|
|
Активність радіальної міграції (Кс, кратність): |
|||
|
NO3 - |
7,4 |
I |
|
|
SO42- |
1,8 |
III |
|
|
Cd |
0,8 |
IV |
|
|
Pb |
0,3 |
IV |
|
|
Zn |
0,6 |
IV |
|
|
Cu |
0,3 |
IV |
|
|
Co |
0,8 |
IV |
|
|
Ni |
2,1 |
III |
|
|
Вплив на біологічну активність грунту: |
|||
|
зниження активності пероксидази, %: |
18,1 |
III |
|
|
зниження активності процесів нітрифікації, %: |
18,6 |
III |
|
|
час відновлення активності процесів нітрифікації |
> 6 міс. |
I |
Представлений підхід дає можливість оцінити вплив мінерального добрива на процеси, що протікають у грунтовій системі, звернути увагу на показники, які не відповідають екологічним нормативам і своєчасно попередити негативні явища.
ВИСНОВКИ
У дисертаційній роботі наведене теоретичне узагальнення і новий підхід до оцінки мінеральних добрив за їх негативним впливом на процеси, що протікають у грунтовій системі і визначають як її екологічний стан, так і стан суміжних складових агроекосистеми, розроблено наукові основи і критерії агроекологічної оцінки мінеральних добрив.
Результати проведених досліджень дозволили зробити наступні висновки:
1. Загальну науково-обгрунтовану агроекологічну оцінку мінеральних добрив перед їх впровадженням у сільськогосподарське виробництво, доцільно проводити за розробленою чотирьохступеневою класифікацією небезпечності. Структура показників класифікації дозволяє визначити рівень впливу мінеральних добрив на екотоксикологічні, агрохімічні, геохімічні властивості грунтової системи; поділ на класи - встановити відповідність екологічним нормативам.
2. Для врахування особливостей впливу мінеральних добрив на процеси, що протікають у грунтовій системі, необхідно проведення їх поділу на групу директивної дії (містять у своєму складі значну кількість токсичних домішок) та індирективної дії (впливають на кислотно-основні властивості грунту). Розроблений алгоритм дослідження різних видів мінеральних добрив, який базується на такому поділі, дозволяє зосередити увагу на основних можливих негативних впливах і уникнути зайвих досліджень.
4. При оцінці мінеральних добрив директивної дії першочергова увага повинна приділятися найбільш небезпечним елементам - Cd, As, F, Pb. Основна кількість цих елементів (до 70%) надходить в агроекосистеми з фосфорними добривами, з азотними і калійними - 17%, вапняковими матеріалами-13%. Особливої уваги потребує фтор, оскільки надходження його з мінеральними добривами в агроекосистеми України перевищує середній рівень Dm у 2,6-2,9 рази, що говорить про активну роль мінеральних добрив у перерозподілі F між літосферою і педосферою.
5.Екотоксикологічна небезпечність важких металів (Cd,Pb,Zn,Cu,Ni,Co) і фтору (F) у грунті визначається не всією масою, а лише кількістю, що знаходиться в рухомих формах. Стійкість грунтів відносно забруднення важкими металами, виражена через коефіцієнт толерантності - kt, найменша для грунтів Поліської зони з рН<6,0, вмістом гумусу <1,5%, кількістю гранулометричної фракції <0,001 мм <15% (kt - 0,11ч0,35). Стійкість грунтів відносно фтору підпорядковується зворотній залежності, вона найнижча для грунтів зони Степу (середній рівень kt - 0,24).
6.Контроль за вмістом Cd,Pb,Zn,Cu,Ni,Co,F у грунті при застосуванні мінеральних добрив у різних грунтово-кліматичних умовах необхідно проводити диференційовано. При застосуванні мінеральних добрив на грунтах, що характеризуються кислою реакцією середовища, невисоким вмістом гумусу і мулистої фракції, обов'язковим повинен бути екотоксикологічний контроль за вмістом рухомих форм важких металів; на грунтах з нейтральною, лужною реакцією середовища і високим вмістом натрію, обов'язковим повинен бути контроль за вмістом рухомих форм фтору у грунті.
7.Мінеральні добрива значною мірою впливають на вертикальний перерозподіл у профілі грунтів біогенних і токсичних елементів. Серед іонів більшою активністю міграції характеризуються аніони, для яких пріоритетним є наступний низхідний ряд: C1- > NO3- > SO4-- >F- Коефіцієнти концентрації (Кс) для аніонів коливаються в діапазоні 0,65ч16,6. Катіони (важкі метали) характеризувалися значно меншою активністю радіальної міграції під впливом мінеральних добрив (Кс - 0,74ч1,67). Оцінку мінеральних добрив необхідно проводити, згідно визначених рівнів їх впливу на процеси радіальної міграції біогенних і токсичних елементів: Кс 1,0 - мало небезпечний; Кс 1,1-2,9 - помірно небезпечний; Кс 3,0-5,0 - небезпечний; Кс 5,0 - особливо небезпечний рівень.
8. Агроекологічна оцінка мінеральних добрив за біологічними тестами дозволяє врахувати синергічну дію їх складових на процеси, що протікають у грунтовій системі. Чутливими показниками відносно впливу мінеральних добрив як директивної, так і індирективної дії, виявилися активність грунтових ферментів (група оксидоредуктаз), а також показники активності мікроорганізмів, що беруть участь у процесах перетворення азоту (нітрифікаційна здатність грунту). Рівень впливу мінеральних добрив на ці процеси доцільно визначати за розмірами відхилення від контролю згідно екотоксикологічних нормативів:<10% - малонебезпечний, 10-25% - помірно небезпечний, 26-50% - небезпечний і >50% дуже небезпечний рівень впливу.
9. Агроекологічна оцінка фосфоритів родовищ України (Ново-Амросіївського, Південно-Осиківського, Осиківського, Волинського, Здолбунівського, Ратновського та Маневицько-Клеванської фосфоритоносної площадки), проведена згідно розробленого підходу, показала відсутність загрози забруднення грунту важкими металами при їх застосуванні як добрив. Одночасно було встановлено, що використання фосфоритових концентратів для удобрення сільськогосподарських культур може призвести до нагромадження у грунті фтору вище безпечної межі (II-III клас небезпечності). Це обумовлено високим вмістом фтору у їх складі (кислоторозчинний - 447ч1300 мг/кг, водорозчинний - 41ч110 мг/кг) і вимагає контролю як за якісним складом фосфоритових концентратів на стадії їх виробництва, так і контролю за вмістом фтору у грунті при їх використанні.
10. Агроекологічна оцінка нового добрива директивної дії - агрофоска, показала, що застосування рекомендованої дози - 60 кг/га P2O5 не призведе до забруднення верхніх шарів грунту важкими металами і радіоактивними елементами (Tk>100 років, рівень перевищення ГДК і фону <2, IV класу небезпечності). Однак, використання агрофоски може бути причиною підвищення у грунті вище допустимої межі вмісту валових і рухомих форм фтору - Tk<10 років (I клас небезпечності), що потребує особливої уваги при використанні.
При застосуванні агрофоски в умовах легких за механічним складом грунтів з промивним типом водного режиму може мати місце міграція біохімічно активних елементів за грунтовим профілем. Контроль необхідно проводити за F і Zn (Кс>3), Co i Ni (Кс>2). Міграція Pb,Cu i Cd знаходиться в межах безпечної (Кс<2). За впливом на швидкість міграції Pb i Cu агрофоску можна віднести до III класу небезпечності; F, Zn, Co, Ni - II класу небезпечності.
Застосування агрофоски у дозі 60 кг/га Р2О5 не буде причиною депресивного впливу на біологічну активність грунту, підвищення дози до 180 кг/га може супроводжуватися активізацією процесів мінералізації органічної речовини, про що свідчить зниження коефіцієнту нагромадження гумусу (Кг) з 1,26 до 1,06-0,87 з одночасним підвищенням активності пероксидази. Максимально недіючою дозою можна вважати дозу 90 кг/га Р2О5, в межах якої не буде спостерігатися пригнічення біологічної активності грунту.
11. Агроекологічна оцінка нового добрива індирективної дії - сульфат-гумат-амонію, виявила підвищену можливість радіальної міграції нітратного азоту, що може створювати загрозу якості природним водам (КсNO3->5, I клас небезпечності).
Добриво за величиною підвищення гідролітичної кислотності (Нг) при рекомендованій дозі N90 відноситься до III класу небезпечності. Час досягнення небезпечного рівня (I-II клас) буде складати 20 років, що свідчить про обов'язковість проведення нейтралізації кислотності добрива при його використанні у сільськогосподарському виробництві.
Максимально недіючою дозою відносно біологічної активності грунту можна вважати дозу N60 кг/га, яка не призводить до зниження активності ферментів грунту. Застосування добрива у рекомендованій дозі - N90, не викличе значного зниження активності біологічних процесів у грунті (III клас небезпечності), але при цьому може спостерігатися депресивний ефект у часі, що при тривалому застосуванні добрива може призвести до зміни функціонально-структурної організації біоценозу грунту.
РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ ВПРОВАДЖЕННЯ
1. Для попередження можливої негативної дії мінеральних добрив на природні екосистеми і здоров'я людини рекомендується проводити превентивну оцінку небезпечності мінеральних добрив, які проходять державні випробування, за наступними показниками:
|
Показник |
Клас небезпечності |
||||
|
I |
II |
III |
IV |
||
|
Перевищення фонового вмісту (елементи I-II класу небезпечності), кратність |
> 6 |
5-6 |
2-4 |
< 2 |
|
|
Перевищення ГДК (елементи I-II класу небезпечності, рухомі форми), кратність |
> 10,0 |
2,0-10,0 |
1,1-2,0 |
? 1,0 |
|
|
Час досягнення критичної концентрації - Тк, роки |
< 10 |
10-30 |
31-100 |
> 100 |
|
|
Зміна кислотно-основних показників грунту: |
|||||
|
рН H2O |
|||||
|
підвищення кислотності на од.рН |
> 2,5 |
2,5-1,0 |
0,9-0,5 |
< 0,5 |
|
|
підвищення лужності на од.рН |
> 1,3 |
1,3-0,8 |
0,7-0,3 |
<0,3 |
|
|
рН KCL, підвищення на од.рН |
> 1,5 |
1,5-1,0 |
0,9-0,5 |
< 0,5 |
|
|
гідролітична кислотність підвищення на мекв/100 г грунту |
> 4,0 |
4,0-2,0 |
1,9-1,0 |
< 1,0 |
|
|
Активність радіальної міграції: |
|||||
|
Кс, кратність |
> 5,0 |
3,0-5,0 |
1,1-2,9 |
? 1,0 |
|
|
швидкість, см/3 міс |
> 50 |
50-21 |
20-10 |
<10 |
|
|
Вплив на біологічну активність грунту: |
|||||
|
зниження чисельності/активності, % |
51-100 |
25-50 |
10-25 |
< 10 |
|
|
час відновлення, міс |
> 6 |
3-6 |
1-2 |
< 1 |
Це дозволить встановити відповідність мінеральних добрив екологічним нормативам і розробити рекомендації щодо їх безпечного використання у сільськогосподарському виробництві з врахуванням сучасних вимог до охорони довкілля.
2. Вищим аграрним закладам освіти III-IV рівнів акредитації із спеціальності 7.070801 -“Екологія та охорона навколишнього середовища” рекомендується використовувати результати роботи в курсах “Агрохімія”, “Екологічна експертиза”, “Екотоксикологія”.
3.Для проведення агроекологічного моніторингу та паспортизації земель сільськогосподарських угідь рекомендується метод моніторингу важких металів, який забезпечує ефективний контроль еколого-агрохімічного стану грунтів.
4.Санітарно-епідеміологічним станціям і науково-дослідним установам Міністерства охорони здоров'я України, ветеринарним, агрохімічним, контрольно-токсикологічним лабораторіям Міністерства агропромислового комплексу України та лабораторіям інших органів центральної виконавчої влади рекомендується метод визначення важких металів у об'єктах довкілля за допомогою хроматографії у тонкому шарі сорбенту.
СПИСОК ОСНОВНИХ ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Гамалей В.И., Макаренко Н.А., Корсун С.Г. Гумусное состояние почв при комплексном применении удобрений и пестицидов в интенсивном земледелии // Вісник аграрної науки. -1995. - №7. - С.33-39 (проведення польових і аналітичних досліджень, аналіз літературних джерел, узагальнення отриманих результатів, написання статті).
Кавецький В.М., Макаренко Н.А., Кіцно Л.В., Буожис А.О. Інтегральна класифікація полютантів за ступенем небезпечності // Землеробство. Збірник наукових праць. - 1996. - С.155-158 (наукове обгрунтування досліджень, аналіз літературних джерел, формування висновків, написання статті).
Макаренко В.В., Кавецький В.М., Макаренко Н.А. Перспективи використання сировинних ресурсів як добрив у сільськогосподарському виробництві // Збірник наукових праць Інституту землеробства УААН. - 1997. - С.88-91(узагальнення даних, формування висновків, написання статті).
Макаренко Н.А., Буожис Г.О., Кавецька Т.В. Інтегральна система оцінки небезпечності важких металів у агроландшафтах // Агроекологія і біотехнологія. Зб.наукових праць. - Вип. 2. - 1998. - С.80-85 (наукове обгрунтування досліджень, аналіз літературних джерел, формування висновків, написання статті).
Макаренко Н.А., Ліщук А.М., Буожис А.О., Кавецька Т.В. Екотоксикологічна оцінка якості фосфоритів України // Агрохімія і грунтознавство. Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Спец. випуск до V з'їзду УТГА. - Ч.2. - Харків,1998. - С.167-168 (наукове обгрунтування досліджень, проведення аналітичних робіт, узагальнення матеріалу, формування висновків, написання статті).
Кавецький В.М., Макаренко Н.А., Буожис Г.О. Екотоксикологічна оцінка якості фосфоритів України // Натураліс. - 1998. - №3-4. - С.5-8 (наукове обгрунтування досліджень, аналіз літературних джерел, проведення аналітичних робіт, узагальнення даних, формування висновків, написання статті).
Кавецький В.М. Макаренко Н.А. Методологічні основи викладання екотоксикології та екологічної експертизи в аграрних вузах // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. - 1999. - №1-2. - С. 174-176 (наукове обгрунтування, аналіз літературних джерел, узагальнення матеріалу, формування висновків, написання статті).
Макаренко Н.А., Кавецький В.М., Козьякова Н.О.Розробка принципів класифікації важких металів з метою оцінки ступеню їх небезпечності в агроландшафтах // Аграрний вісник Причорномор'я. Збірник наукових праць. Сільськогосподарські науки. - Вип. №3 (6). - Ч.1:Агрономія. - 1999. - С.43-46 (наукове обгрунтування, аналіз літературних джерел, узагальнення матеріалу, формування висновків, написання статті).
Бездрабко О.М., Кавецький В.М., Макаренко Н.А., Бердніков О.М. Вплив сульфат гумат амонійних добрив на поведінку полютантів у системі грунт-добриво-рослина // Агроекологія і біотехнологія. Збірник наукових праць. - 1999. - С.40-45 (наукове обгрунтування досліджень, участь у проведенні польових і аналітичних досліджень, узагальнення даних).
Кавецький В.М., Макаренко Н.А., Буожис Г.О. Прогноз загрози фторидного забруднення грунтів при застосуванні фосфоритів України // Експрес-новини: наука, техніка, виробництво (Укр ІНТЕІ). - 1999. - №1-2. - 22-24 (наукове обгрунтування досліджень, участь у проведенні аналітичних досліджень, узагальнення даних).
Макаренко Н.А., Моклячук Л.І., Кавецький В.М. Методи обстеження агроландшафтів при проведенні екологічної експертизи // Агроекологія і біотехнологія. Збірник наукових праць. - 1999. - С.40-45 (наукове обгрунтування досліджень, обстеження території, виконання аналітичних робіт, узагальнення даних, написання статті).
Макаренко Н.А.Екологічна експертиза мінеральних добрив: проблеми та шляхи вирішення // Агроекологічний журнал. - 2000. - №1. - С.58-63.
Кавецький В.М. Макаренко Н.А. Екотоксикологія та екологічна експертиза - основа сучасної системи оцінки небезпечності засобів хімізації у землеробстві // Збірник наукових праць Інституту землеробства. - 2000. - С.137-141 (наукове обгрунтування, аналіз літературних джерел, узагальнення матеріалу, формування висновків, написання статті).
Козьякова Н.О., Макаренко Н.А. Фітотоксичність - екотоксикологічний критерій оцінки небезпечності важких металів // Науковий вісник НАУ. - 2000. - Вип.24. - С.266-270 (наукове обгрунтування досліджень, узагальнення даних, написання статті).
Корсун С.Г., Макаренко Н.А. Моніторинг хімічного складу атмосферних опадів на Київщині // Науковий вісник НАУ. - 2000. - Вип.29. - С.165-167 (участь у проведенні досліджень, узагальнення матеріалу).
Бездрабко О.М., Макаренко Н.А. Оцінка нового виду азотних добрив - сульфат гумат амонію за агрономічними та екотоксикологічними показниками // Науковий вісник НАУ. - 2000. - Вип.29. - С.160-164 (наукове обгрунтування досліджень, узагальнення даних, написання статті).
Козьякова Н.О., Макаренко Н.А., Кавецький В.М. Міграція важких металів в системі “грунт-рослина” - екотоксикологічний критерій їх небезпечності // Науковий вісник НАУ. - 2000. - Вип.32. - С.365-370 (наукове обгрунтування досліджень, участь у проведенні польових і аналітичних досліджень, узагальнення даних).
Бездрабко О.М., Макаренко Н.А., Кавецький В.М. Вплив сульфат гумат амонійних добрив на міграцію важких металів за грунтовим профілем в умовах Полісся України // Вісник ДААУ. - 2000. - №2. - С.276-280 (наукове обгрунтування досліджень, участь у проведенні польових і лізиметричних досліджень, узагальнення даних).
Макаренко Н.А. Екологічна експертиза мінеральних добрив за екотоксикологічними критеріями // Вісник аграрної науки. - 2000. - №9. - С.77.
Макаренко Н.А. Контроль за вмістом важких металів у грунті // Вісник аграрної науки. - 2001. - №4. - С.55-57.
Макаренко Н.А. Екологічна експертиза мінеральних добрив за показниками горизонтальної та вертикальної міграції біогенів і токсикантів // Вісник аграрної науки Причорномор'я. Спец. випуск 3. - Т.2. - “Соціально-економічні проблеми природокористування та екології”. - Миколаїв,2001. - С.70-75.
Макаренко Н.А. Вплив природних та антропогенних факторів на рухомість важких металів у грунті // Агрохімія і грунтознавство. Міжвідомчий тематичний науковий збірник. - Харків,2001. - №61. - С.213-220.
Козьякова Н.О., Макаренко Н.А. Ферментативна активність грунту як екотоксикологічний критерій небезпечності важких металів // Науковий вісник НАУ. - 2001. - Вип.34. - С.284-289 (наукове обгрунтування досліджень, участь у проведенні польових і аналітичних досліджень, узагальнення даних).
Макаренко Н.А. Оцінка небезпечності важких металів у грунті за екотоксикологічним критерієм “рухомість” // Агрохімія і грунтознавство. Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Спец. випуск до VI з'їзду УТГА. - К.3. - Харків,2002. - С.90-91.
Макаренко Н.А.Толерантність грунтів відносно біохімічно активних речовин, джерелом яких можуть виступати мінеральні добрива // Агроекологічний журнал. - 2002 р. - №3. - С.35-40.
Макаренко Н.А. Еколого-токсикологічна оцінка мінеральних добрив вітчизняного виробництва за показниками впливу на грунтову екосистему //Збірник наукових праць Уманської сільськогосподарської академії. - 2002. - Вип.№ 54. - С. 98-107.
Спосіб проведення екологічної експертизи мінеральних добрив. - Деклараційний патент на винахід № 44191A (Автори: Патика В.П., Макаренко Н.А., Кавецький В.М., Моклячук Л.І.).
Матеріали наукових з'їздів, конференцій, науково-практичних нарад
Гамалєй В.І., Макаренко Н.А., Султанов А.У. Вміст і склад гумусу - індикаторний показник екологічного стану грунтів в умовах комплексної хімізації // Тези доп. конференції “Екологія Полісся: проблеми, сучасність, майбутнє”. - Харків-Луцьк,1993 - С.79-80.
Гамалєй В.І., Макаренко Н.А., Корсун С.Г., Султанов А.У. Еколого-агрономічна оцінка застосування засобів хімізації в сівозміні // Тези доп. IV з'їзду грунтознавців і агрохіміків України. - Харків,1994. - С.148-149.
Kavetski V.M., Makarenko N.A., Lichyk A.M.Integration classification pollutants relative to of degree danger // Тез.международной конф. “Рациональное природопользование: системный анализ в экологии” - Севастополь,1996. -С.78.
Макаренко Н.А., Кавецький В.М. Екотоксикологічна оцінка небезпечності важких металів у грунті // Тез. доп. науково-методичної конференції “Сталий розвиток агроекологічних систем в умовах обмеженого ресурсного забезпечення” - Київ,1998. - С.197-198.
Кавецький В.М., Макаренко Н.А., Кіцно Л.В. Екотоксикологія та критерії якості навколишнього середовища // Матеріали науково-практичного семінару “Програма розвитку ООН (ПРООН в Україні)” - К.,1998. - С. 82-85.
Макаренко Н.А., Буожис Г.О., Кавецький В.М. Фтор у фосфоритах України // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції “Землеробство XXI століття-проблеми та шляхи вирішення”. - Київ-Чабани,1999. - С.45-46.
Кавецький В.М., Макаренко Н.А., Буожис Г.О., Бердніков О.М. Екотоксикологічні аспекти оцінки фосфоритів родовищ України // Тези доп. Научная конференция посвященная 75-летию Ю.С.Кагана “Актуальные проблемы токсикологии”. - Київ,1999. - С.105.
Макаренко Н.А., Буожис Г.О., Кавецька Т.В. Про необхідність проведення екотоксикологічної оцінки нового виду фосфорних добрив “Агрофоска” // Тези науково-виробничої конференції “Оптимізація структури агроландшафтів і раціональне використання грунтових ресурсів”. - Київ,2000. - С.102-103.
Макаренко Н.А. Критерії еколого-токсикологічної оцінки мінеральних добрив при проведенні екологічної експертизи // Зб. доп. Всеукраїнської науково-практичної конференції “Стан земельних ресурсів України:проблеми, шляхи вирішення”. -Харків, 2001. - С.252-253.
Макаренко Н.А. Екотоксикологічне обгрунтування безпечного застосування мінеральних добрив // Тези доп. міжнародної наукової конференції “Стійкий розвиток агроекосистем”. - Київ-Вінниця, 2002. - С.95-97.
Науково-методичні роботи
Макаренко Н.А.Моніторинг важких металів // Агроекологічний моніторинг та паспортизація сільськогосподарських земель (методично-нормативне забезпечення) / За ред. В.П.Патики, О.Г.Тараріко. - К.:Фітосоціоцентр, 2002. - С.32-37.
Екологічна експертиза. Програма для вищих аграрних закладів освіти 3-4 рівня акредитації - К., “Вища школа”, 1999. - 10 с. (Макаренко Н.А., Кавецький В.М., Булигін С.Ю.)
Методичні вказівки для виконання курсової роботи з екологічної експертизи. К., НАУ, 2001. -18 с. (Макаренко Н.А., Кавецький В.М.)
Екологічна токсикологія. Програма для вищих аграрних закладів освіти 3-4 рівня акредитації - К., “Вища школа”, 1999. -10 с. (Кавецький В.М., Бублик Л.І., Макаренко Н..А.).
Методичні вказівки по визначенню Hg, Zn, Ni, Co, Cd, Cu в грунті, рослинах, воді методом тонкошарової хроматографії / Сборник “Методические указания по определению пестицидов в пищевых продуктах, кормах и внешней среде”. К., 2001. - №29. - С.18-23 (В.М.Кавецький, Н.А.Макаренко, А.М.Ліщук, С.В.Кавецький, Г.О.Буожис).
АНОТАЦІЯ
Макаренко Н.А. Агроекологічна оцінка мінеральних добрив за впливом на грунтову систему. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. - Інститут агроекології та біотехнології УААН, Київ, 2002.
В роботі представлено новий підхід до оцінки небезпечності мінеральних добрив за впливом на грунтову систему. Наведено результати дослідження можливих негативних впливів мінеральних добрив на агроекосистеми, зокрема їх грунтову компоненту. Визначено роль мінеральних добрив у процесах надходження токсичних елементів I i II класу небезпечності в обмінний фонд біогеохімічного кругообігу агроекосистем і встановлено рівень небезпечності цього процесу. Досліджено процеси інтенсивної і екстенсивної рухомості біохімічно активних елементів - компонентів мінеральних добрив, у різних типах грунтів України, встановлено толерантність грунтів до забруднення за здатністю до іммобілізації біохімічно активних елементів. Досліджено процеси радіальної міграції хімічних речовин у різних грунтово-кліматичних умовах залежно від рівня навантаження мінеральних добрив на агроекосистеми, встановлено кількісні параметри цих процесів, визначено небезпечні рівні впливу. Вивчено можливість використання різних біоіндикаційних тестів для агроекологічної оцінки мінеральних добрив з урахуванням характеру їх дії на грунтову систему. На основі теоретичних узагальнень, результатів експериментальних досліджень і прогнозних розрахунків проведено екологічне нормування негативних впливів мінеральних добрив на стан грунтової і суміжних екосистем. За результатами екологічного нормування негативних впливів розроблено класифікацію мінеральних добрив, яка стала основою для проведення їх агроекологічної оцінки. Проведено агроекологічну оцінку нових видів мінеральних добрив вітчизняного виробництва.
Ключові слова: мінеральні добрива, грунтова система, агроекосистема, токсичні елементи, міграція, біологічні тести.
АННОТАЦИЯ
Макаренко Н.А. Агроэкологическая оценка минеральных удобрений по влиянию на почвенную систему. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.16 - экология. - Институт агроэкологии и биотехнологии УААН, Киев,2002.
В работе представлен новый подход к оценке опасности минеральных удобрений по влиянию на почвенную систему. Приведены результаты исследований возможного негативного влияния минеральных удобрений на агроэкосистемы, в частности на их почвенную компоненту.
Изучена роль минеральных удобрений в процессах поступления токсичных элементов I и II классов опасности в обменный фонд биогеохимического круговорота агроєкосистем и установлен уровень опасности этого процесса. Установлено, что при оценке минеральных удобрений директивного действия основное внимание должно уделяться наиболее опасным элементам - Cd, As, F, Pb. Основное количество этих элементов (до 70%) поступает в агроэкосистемы с фосфорными удобрениями. Особенного внимания заслуживает фтор, поскольку поступление его с минеральными удобрениями в агроэкосистемы Украины превышает средний уровень Dm у 2,6-2,9 раза, что говорит об активной роли минеральных удобрений в перераспределении F между литосферой и педосферой.
Исследованы процессы интенсивной и экстенсивной подвижности биохимически активных элементов - компонентов минеральных удобрений в разных типах почв Украины, установлен уровень толерантности почв к загрязнению по способности к иммобилизации биохимически активных элементов. Исследованы процессы радиальной миграции химических веществ в разных почвенно-климатических условиях, зависимо от уровня нагрузки минеральных удобрений на агроэкосистмы, установлены количественные параметры этих процессов, определены опасные уровни влияния. Изучена возможность использования разных биоиндикационных тестов для агроэкологической оценки минеральных удобрений с учетом характера их действия на почвенную систему.
На основании теоретических обобщений, результатов экспериментальных исследований и прогнозных расчетов, проведено экологическое нормирование негативного влияния минеральных удобрений на состояние почвенной и смежных экосистем. По результатам экологического нормирования негативного влияния разработана классификация минеральных удобрений, которая стала основой для проведения их агроэкологической оценки.
Проведена агроэкологическая оценка новых видов минеральных удобрений отечественного производства. Агроэкологическая оценка фосфоритов месторождений Украины (Ново-Амросиевского, Южно-Осиковского, Осиковского, Волынского, Здолбуновского, Ратновского и Маневицко-Клеванской фосфоритоносной площадки), показала отсутствие угрозы загрязнения почвы тяжелыми металлами при их использовании в качестве удобрений. Одновременно было установлено, что использование фосфоритовых концентратов для удобрения сельскохозяйственных культур может привести к накоплению в почве фтора выше безопасного уровня (II-III класс опасности). Это обусловлено повышенным содержанием фтора в их составе (кислоторастворимая форма - 447ч1300 мг/кг, водорастворимая - 41ч110 мг/кг) и требует контроля как за качественным составом фосфоритовых концентратов на стадии их производства, так и контроля за содержанием фтора в почве при их использовании.
Ключевые слова: минеральные удобрения, почвенная система, агроэкосистема, токсические элементы, миграция, биологические тесты.
SUMMARY
Makarenko N.A. Аgroecological estimation of mineral fertilizers by influence to soil system . - Manuscript. Thesis for doctor's degree on specialty 03.00.16 - ecology. - Agriecology and Biotechnology Institute of UAAS, Kyiv, 2002.
The thesis presents new approach to the estimation of mineral fertilizers danger in process of its influence to soil system. Scientific research of the approximate mineral fertilizers, negative influence to agroecological systems are contains in the thesis. The special accent is made on mineral fertilizers negative influence to soil fragment of agroecological systems. Negative role of I and II class of toxic elements is researched in franse of its infiltration to biochemical rotation of agroecological systems. The level of its danger is estimated in the thesis. Important aspect of the thesis is devoted to active biochemical elements mobility (intensive and extensive) in different types of Ukrainian soils. The chemical components migration process is researched in different condition of climate and soil. Possibility of the different bioindicative test for mineral fertilizers agroecological estimation is researched in aspect of its common effect to soil system. The thesis contains mineral fertilizers classification which is elaborated on the basis of fixing-rate results. The thesis conclusion presents agroecological estimation of new kinds of native mineral fertilizers.
Key words: mineral fertilizers, agroecological systems, soil systems, toxic elements, migration, bioindicative test.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Негативний вплив мінеральних добрив на компоненти агроекосистеми. Агроекологічна оцінка нових видів мінеральних добрив. Класифікація мінеральних добрив за показниками впливу на ґрунтову систему. Екотоксикологічні, гідрохімічні, агрохімічні методи оцінки.
курсовая работа [170,6 K], добавлен 11.11.2010Оцінка впливу агрохімікатів на агроекосистему. Аналіз результатів біотестування впливу мінеральних добрив на ґрунт, а також реакції біологічних індикаторів на забруднення ґрунту. Загальна характеристика показників рівня небезпечності мінеральних добрив.
реферат [105,4 K], добавлен 09.11.2010Основні чинники негативного впливу мінеральних добрив на біосферу. Проблеми евтрофікації природних вод. Шляхи можливого забруднення навколишнього середовища добривами і заходи щодо його запобігання. Вплив надмірного внесення добрив на властивості ґрунтів.
курсовая работа [53,2 K], добавлен 12.01.2011Представлено автоматизовану систему екологічного моніторингу викидів автотранспорту. Аналіз негативних впливів автотранспорту на урбанізоване середовище. Розробка алгоритму функціонування автоматизованої системи моніторингу забруднення атмосфери викидами.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 23.06.2017Поняття та порядок проведення екологічного моніторингу, його різновиди та відмінні риси, призначення та принципи діяльності, оцінка практичної ефективності. Організаційна структура державного екологічного моніторингу в Україні. Екологічне нормування.
реферат [42,1 K], добавлен 17.08.2009Загальна характеристика антропогенного впливу на екологічний стан Джарилгацької затоки. Джерела забруднення води. Природні негативні зміни акваторії та берегів затоки. Методи покращення екологічної ситуації. Оцінка впливу рисосіяння на стан води.
дипломная работа [354,0 K], добавлен 16.09.2014Характеристика джерел забруднення, їх вплив на екологічний стан природних компонентів території району. Екологічна ситуація і охорона природно-територіальних і природно-антропогенних комплексів території. Визначення екологічного стану городньої продукції.
дипломная работа [6,4 M], добавлен 13.12.2011Екологічний стан об'єктів навколишнього середовища на територіях, порушених діяльністю гірничої промисловості, з використанням біоіндикаційних та фізико-хімічних методів дослідження. Стан здоров'я населення, яке мешкає у гірничопромислових центрах.
автореферат [269,8 K], добавлен 03.04.2009Аналіз впливу нафтопродуктів на якість компонентів ландшафту та екологічний стан території. Встановлення орієнтовно допустимої концентрації для сирої нафти. Дослідження мінімального рівня вмісту дистилятів і залишків від нафтової перегонки у ґрунтах.
статья [22,4 K], добавлен 31.08.2017Недосконалість діючої системи забезпечення екологічної безпеки населення та охорони довкілля в Донецькій області. Екологічний стан компонентів навколишнього середовища. Розробка регіональної Програми проведення екологічного та радіаційного моніторингу.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 21.02.2016Екологічні дослідження рельєфу, клімату, грунтів та водних об'єктів як складових формування стану довкілля. Охорона природно-територіальних та антропогенних комплексів, як інтегральних показників екологічного стану рослинної продукції Борівського району.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 22.01.2013Взаємодія людини із землею. Негативний вплив людини на родючий шар землі. Порушення ґрунтового покриву в результаті неправильної експлуатації. Застосування високих доз мінеральних добрив і хімічних засобів захисту рослин. Забруднення ґрунтів в Україні.
презентация [1,5 M], добавлен 11.12.2011Значення мінеральних ресурсів у формуванні економічного потенціалу країн світу. Забезпеченість мінеральними ресурсами країн світу. Вплив мінеральних ресурсів на територіальну структуру промисловості. Ресурсозбереження та відтворення мінеральних ресурсів.
курсовая работа [116,9 K], добавлен 05.12.2014Оцінка сучасного стану управління водними ресурсами басейну Західного Бугу в межах Львівської області. Визначення впливу антропогенних факторів на екологічний стан басейну. Рекомендації щодо оптимізації екологічного моніторингу в басейні р. Західний Буг.
дипломная работа [415,1 K], добавлен 13.05.2015Еколого-географічна характеристика Ємільчинського району Житомирської області. Дослідження екологічного стану природних ресурсів: повітряний басейн, водні ресурси, ґрунти, рослинний і тваринний світ. Оцінка показників захворюваності населення району.
курсовая работа [43,3 K], добавлен 03.11.2012Розробка методу оцінки екологічного стану ґрунту на основі fuzzy-теорії за виміряними значеннями концентрацій важких металів, що дає змогу вибору місця видобування екологічно чистої води. Забруднення ґрунтів важкими металами. Шкала оцінки стану ґрунтів.
статья [1,3 M], добавлен 05.08.2013Шацький національний парк. Проведення аналізу екологічної ситуації на озері Світязь. Дія токсичних забруднювачів. Встановлення основних закономірностей сучасного розвитку. Еколого-гідрохімічна оцінка стану озера під впливом антропогенних навантажень.
реферат [52,0 K], добавлен 08.09.2013Водогосподарська екологія. Джерела забруднення водоймищ. Типи забруднюючих речовин. Методи очищення води. Сучасний стан Чорноморського регіону. Водно-болотні угіддя. Кінбурнська коса. Джарилгацька затока.
курсовая работа [37,7 K], добавлен 11.10.2002Загальні відомості про річку, її довжина та живлення. Сучасний стан річки, найболючіші проблеми погіршення екологічного стану. Забруднення річки, екологічна оцінка якості поверхневих вод. Притоки та населені пункти річки, природоохоронні території.
презентация [3,5 M], добавлен 28.12.2012Аналіз екологічної ситуації Великобагачанського району Полтавської області. Господарська діяльність на території району, його природні ресурси, стан екологічного забруднення. Особливості аналізу демографічної ситуації території, стан здоров'я населення.
реферат [34,9 K], добавлен 26.12.2011
