Науково-методичні основи екотоксикологічного моніторингу і ремедіації забруднених органічними ксенобіотиками ґрунтів

Отже, для дерново-підзолистого супіщаного ґрунту з тривалим забрудненням пестицидами спостерігається уповільнений токсичний ефект, що проявляється в терміни, що перевищують рекомендовані ISO, ймовірно в результаті адсорбції залишків токсикантів на частинках ґрунту, що значно зменшує їх біодоступність.

Таблиця 8 - Вплив фітотоксичності ґрунту на вегетацію рослин, 2005-2006 рр.,

Рослини	Довжина кореня	Довжина стебла	Поява симптомів хлорозу, день	Час вегетації рослин, днів
	см	% від контролю	см	% від контролю
Односім'ядольні рослини
Ячмінь Hordeum vulgare L.	7,841.26	80	23,282,35	100	28	35
Пшениця Triticum vulgare L.	4,691,44	78	25,382,43	83	28	35
Двосім'ядольні рослини
Гарбузи Cucurbita pepo	4,661,47	46	16,543,66	123	29	32
Кабачки Cucurbita pepo	5,601,40	74	25,601,40	131	29	32
Квасоля Phaseolus vulgaris	7,981,57	81	32,711,36	93	28	31
Соя Glycine max L	8,001,61	85	18,942,27	71	27	30

Отже, для дерново-підзолистого супіщаного ґрунту з тривалим забрудненням пестицидами спостерігається уповільнений токсичний ефект, що проявляється в терміни, що перевищують рекомендовані ISO, ймовірно в результаті адсорбції залишків токсикантів на частинках ґрунту, що значно зменшує їх біодоступність.

З огляду на те, що основною причиною фітотоксичності ґрунту є залишки стійких гербіцидів, для підтвердження результатів біотестування проведено визначення концентрації гербіцидів - похідних сим-триазину у досліджуваному ґрунті (табл. 9).

Таблиця 9 - Ступінь забруднення ґрунту гербіцидами 2005 р.,

Гербіцид	Концентрація, мг/кг	ГДК у ґрунті, мг/кг
	у дерново-підзолистому ґрунті	у рослинах (Cucurbita pepo)	за фітотоксичним показником	за транслокаційним показником
Прометрин	0,512±0,011	0,020±0,005	-	0,5
Симазин	0,135±0,005	0,350±0,021	0,1	0,2
Атразин	0,208±0,015	0,020±0,007	0,01	0,5

Сумарна концентрація похідних сим-триазину становила 0,855 мг/кг повітряно-сухого ґрунту. Дослідження рослин гарбузів з ознаками хлорозу, показало, що вміст симазину в них у 3,3 раза, а вміст атразину - у 2 рази перевищував рівень фітотоксичності. Отже, ґрунт цієї ділянки є фітотоксичним для рослин родини Сucurbitacease. Про це свідчить також зміна біометричних параметрів рослин. Ймовірно, такі зміни у біометричних показниках є “захисними”, коли зменшується вбирна поверхня кореня і водночас збільшується вегетативна маса, в результаті чого відбувається зменшення концентрації токсичних речовин у тканинах рослини.

Пестициди, що не мають гербіцидної активності, у випадках високих концентрацій можуть проявляти фітотоксичні властивості. Для визначення впливу лише високих концентрацій ДДТ у ґрунті на ріст та розвиток однорічних рослин проведено тепличний дослід на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті, куди внесли 15 ГДК ДДТ. Результати наведено у табл. 10.

Таблиця 10 - Вплив забруднення ґрунту 15 ГДК ДДТ на вегетацію рослин, 2005-2006 рр.,

Рослини	Довжина кореня	Довжина стебла	Поява симптомів хлорозу, день	Час вегетації, днів
	см	% від контролю	см	% від контролю
Односім'ядольні рослини
Ячмінь Hordeum vulgare L.	6,74±2,37	99,3	20,0±2,43	100	-	35
Пшениця Triticum vulgare L.	7,33±2,45	136,0	26,5±6,4	106,0	-	35
Двосім'ядольні рослини
Гарбузи Cucurbita pepo	8,75±1,44	89,3	15,0±1,31	120,0	-	32
Кабачки Cucurbita pepo	6,33±1,15	92,0	18,0±1,0	102,1	-	32
Квасоля Phaseolus vulgaris	12,5±2,78	105,0	40,66±2,85	107,2	-	31
Соя Glycine max L	10,19±1,74	158,0	19,6±1,05	121,0	-	30

Параметри тестових рослин у цьому досліді практично не відрізнялись від контрольних.

У зразках рослин родини Cucurbitaceae проаналізовано вміст ізомерів та метаболітів ДДТ. Показано, що рослини активно накопичують всі ізомери та метаболіти ДДТ. На рис. 7 наведено співвідношення між вмістом ДДТ у ґрунті та рослинах у перерахунку на суху речовину.

Отже, рослини родини Cucurbitaceae накопичують ДДТ та його метаболіти у значних кількостях, але перед впровадженням фітотехнологій обов'язково слід проводити перевірку ґрунтів на фітотоксичність до вищих рослин.

З метою виявлення стійких щодо гербіцидів дикорослих рослин, здатних накопичувати СОЗ, проведено дослідження динаміки характеристик природного рослинного фітоценозу ділянки c тривалим забрудненням ДДТ до 6377,0± 45,7 мкг/кг) і прометрином (321 мкг/кг), розташованого на території Київської обл. Визначено, що зі збільшенням відстані від складу видове насичення рослинного покриву зростає в середньому від 10 до 16 видів/м2, а його щільність - від 380 до 493 шт. на м2. Фітоценоз досліджуваної території поданий 54 видами з 21 ботанічної родини з домінуванням видів рослин родини айстрових і субдомінуванням злакових. Кількість ботанічних родин зростає зі збільшенням відстані від складу. Переважними видами рослин досліджуваної території є деревій звичайний (Achillea millefolium), полин гіркий (Artemisia absinthium), полин звичайний (Artemisia vulgaris), пирій повзучий (Elytrigia repens), підмаренник чіпкий (Gallium aparine), розрив-трава дрібноквіткова (Impafiens parviflora), куничник наземний, (Calamagrostis epigeioes), шпергель звичайний (Spergula arvensis), кульбаба лікарська (Taraxacum officinalis), фіалка польова (Viola arvensis), осот городній (Sonchus oleraceus) і овес персидський (Avena persica).

Проведено дослідження фітоестракційної здатності до ДДТ толерантних до гербіцидів дикорослих рослин. З цією метою відібрано зразки рослин кульбаби лікарської (Taraxacum officinalis), шпергеля звичайного (Spergula arvensis), пирію повзучого (Elytrigia repens), підмареннику чіпкого (Gallium aparine),та полину гіркого (Artemisia absinthium) (табл. 11)

Таблиця 11 - Фітоекстракційна здатність дикорослих рослин до ДДТ 2006-2007 рр.

Види рослин	Частина рослини	Концентрація ДДТ та його метаболітів, мкг/кг сухої речовини
		у ризосферному ґрунті	у рослинах
Шпергель звичайний (Spergula arvensis)	Наземна	158,0±5,6	101,3±3,2
	Корінь	158,0±5,6	53,7±3,2
Кульбаба лікарська (Taraxacum officinalis)	Наземна	6377,0± 45,7	729,7±51,5
	Корінь	6377,0± 45,7	1605,6±1,7
Пирій повзучий (Elytrigia repens)	Наземна + корінь	4753,6± 510,2	46,3±1,3
Підмаренник чіпкий (Gallium aparine)	Наземна + корінь	4753,6± 510,2	422,7±9,3
Полин гіркий (Artemisia absinthium)	Наземна + корінь	4753,6± 510,2	30,5±1,0



Отже, стійкі щодо гербіцидів дикорослі рослини є перспективними для використання у фітотехнологіях відновлення забруднених пестицидами ґрунтів.

На основі літературних даних та за результатами наших досліджень сформульовано науково-методичні підходи до фіторемедіації забруднених пестицидами ґрунтів, яку слід проводити за такими етапами:

1. Початкове оцінювання забруднення ґрунту залишковими кількостями пестицидів (мкг/кг). Відбирають 4 зразки ґрунту на відстані 1- 5 м від складу. Якщо у зразках ґрунту знайдено залишкові кількості пестицидів, внесених до переліку небезпечних відходів VIII додатку до Базельської конвенції у концентраціях, що перевищують ГДК - ґрунт вважають потенційно небезпечним.

2. Детальне дослідження ступеня забруднення ґрунту хлорорганічними пестицидами, які належать до СОЗ.

3. Оцінювання фітотоксичності ґрунту відповідно до стандартів ДСТУ ISO 11269-1,2:2004. Як тестові використовують одно- та двосім'ядольні рослини. Якщо ґрунт є фітотоксичним до культурних рослин - проводять пошук рослин-фіторемедіаторів серед місцевих толерантних до пестицидів видів.

4. У разі високої фітотоксичності ґрунту, визначають вміст стійких гербіцидів у ґрунті та тестових рослинах.

5. Визначення агрохімічних характеристик ґрунту та активності ґрунтових ферментів пероксидази та поліфенолоксидази.

6. Добір рослин, толерантних до пестицидів за складом фітоценозу та кількісним і якісним співвідношенням видів та родин місцевих рослин та фіторемедіаційною спроможністю рослин до пестицидів.

7. Використання толерантних рослин для фіоторемедіації ґрунтів, забруднених ксенобіотиками.

8. Утилізація забруднених рослин.

ЕКОТОКСИКОЛОГІЧНА ОЦІНКА ЗАСОБІВ ЗАХИСТУ РОСЛИН У ТЕХНОЛОГІЯХ ВИРОЩУВАННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР

Нині в Україні дозволено до застосування 842 пестициди, що містять 191 діючу речовину. Їхню ефективність підтверджено вітчизняною і світовою практикою землеробства, водночас застосування органічних ксенобіотиків може мати і негативні наслідки: накопичення зв'язаних залишків у ґрунті, надходження у ґрунтові і поверхневі води, ушкодження чутливих культурних рослин у сівозміні. Зазначені проблеми особливо актуальні для персистентних гербіцидів, до яких належать ацетохлор, атразин, прометрин і симазин.

Використовувати ацетохлор, який нині є діючою речовиною 16 дозволених до застосування гербіцидів у т.ч. харнесу, почалось з 1994 р., але з огляду на високу токсичність та слабкі канцерогенні властивості ацетохлору на застосування цього гербіциду у США накладено низку обмежень, зокрема, заборонено застосовувати ацетохлор, коли існує небезпека потрапляння його у підземні і поверхневі води.

Проведено дослідження вертикальної міграції ацетохлору у стаціонарному досліді Інституту кормів УААН. Дослід проводили у три схеми, що різняться за технологічними характеристиками при багаторічному (8 років) і однорічному застосуванні харнесу з різними дозами витрат. Вивчення особливостей розподілення ацетохлору за профілем сірого лісового ґрунту показало, що в досліді з однорічним внесенням харнесу найвищу концентрацію гербіциду спостерігали на глибині 0-20 см: 20 мкг/кг при нормі внесення 3,0 л/га і 15 мкг/кг - при 1,5 л/га. Такі самі концентрації ацетохлору виявлено у схемі за поєднання харнесу (1,5 л/га) зі страховим гербіцидом мілагро. У нижніх шарах ґрунту (60-100см) залишкових концентрацій ацетохлору на рівні чутливості методу не виявлено. При тривалому (8 років) внесенні на дослідних ділянках харнесу 3,0 л/га максимум концентрації препарату виявлено на глибині 60-80 см (68 мкг/кг), така сама закономірність розподілу ацетохлору у профілі ґрунту зберігається і в дослідах із застосуванням 1,5 л/га харнесу та при поєднанні його з мілагро 1,0 л/га (Рис.8).

Дослідження свідчать, що в умовах сірого лісового грубопилуватосередньосуглинкового ґрунту однорічне застосування гербіциду харнес у агротехнологіях з максимальною дозою витрат 3,0 л/га не призводить до забруднення глибоких шарів ґрунту залишковими концентраціями ацетохлору. При багаторічному внесенні як максимальних доз, так і половинних доз (1,5 л/га) харнесу на одних і тих же орних площах відбувається міграція залишків діючої речовини і накопичення гербіциду у в нижніх шарах ґрунтового профілю (60-80 см).

Отже, при беззмінному вирощуванні кукурудзи, багаторічне застосування гербіциду харнесу на одних і тих же площах створює небезпеку накопичення ацетохлору у ґрунтових шарах та надходження його у водні джерела.

Навіть науково обґрунтовані дози внесення пестицидів можуть створювати небезпеку внаслідок їх залишків у сільгосппродукції. Оскільки інтегруючим результатом антропогенної діяльності у землеробстві є одержання рослинницької продукції, то саме біологічні параметри агроценозу та його екотоксикологічні характеристики певним чином відображають екологічний стан агроекосистеми. Метою цього етапу досліджень, які проводили разом з Інститутом землеробства УААН, було визначення екологічно оптимального рівня навантаження агроекосистеми пестицидами за вирощування зернобобових та озимих зернових культур. Для оцінки впливу тривалого застосування добрив і пестицидів у сівозміні на агроценоз при вирощуванні зернобобових культур використали як біологічний тест горох сорту Інтенсивний. На варіанти удобрення накладали дві системи захисту: ощадлива, яка передбачала лише протруювання насіння препаратом фундазол (2 кг/т), та інтегрована, де крім протруювання, вносили гербіциди базагран - (1,5 л/га, 48% в.р.) і фюзілад - (0,8 л/га, 12,5% к.е.) у фазу 3-4 листки гороху та інсектицид фастак - (0,1 л/га, 10% к.е.) у фазу бутонізації. Перед збиранням гороху проведено десикацію посівів препаратом реглон (3 л/га, 20% ). Покращання фітосанітарного стану посівів, забезпечене використанням пестицидів, збільшувало врожай на 7,8- 11,9%, порівняного з варіантами ощадливого захисту, що відповідно становить 2,5 - 3,6 ц/га зерна гороху.

Як засвідчив аналіз зразків насіння гороху, в них не виявлено діючої речовини гербіцидів базаграну і фюзіладу та інсектициду фастак. Спостерігали лише наявність залишкової кількості основного метаболіту препарату фундазолу - БМК, яка не перевищувала гранично допустимих концентрацій - 0,2 мг/кг. Причому, накопичення залишків БМК у зерні гороху при застосуванні ощадливої системи захисту було 0,0800,016 мг/кг, що дещо нижче, ніж за інтегрованої, 0,0800,016 мг/кг (табл. 12).

Таблиця 12 - Вміст залишкових кількостей фундазолу та БМК у ґрунті та зерні гороху при різних системах захисту рослин, мг/кг

Пестицид	Ґрунт	ОДК у ґрунті	Горох (зерно)	МДР у зерні
	5В	9В	12В		5В	9В	12В
Інтегрована система захисту рослин
Фундазол	Н	Н	Н	0,1	Н	Н	Н	0,5
БМК	Н	Н	Н	0,1	0,2000,011	0,0200,001	0,1800,018	0,2
Ощадлива система захисту рослин
Фундазол	Н	Н	Н	0,1	Н	Н	Н	0,5
БМК	Н	Н	Н	0,1	0,0800,015	0,0640,006	0,0940,021	0,2

Н - не виявлено у межах чутливості методу

Отже, в кінцевій продукції рослинництва відбувається накопичення фізіологічно активного ксенобіотика БМК, що теж має фунгіцидні властивості, тому при гігієнічному контролі урожаю необхідно контролювати наявність залишкових кількостей як фундазолу так і БМК. При розробці гігієнічних нормативів для фунгіциду фундазол слід враховувати сумарний вміст його діючої речовини - N-(1-бутилкарбамідобензімідазоліл-2-О-метилкарбамату) та діючої речовини його основного метаболіту фунгіциду БМК - метилового ефіру-2-бензімідазоліл-карбонової кислоти.

Надзвичайно важливим питанням застосування пестицидів є мінімізація їхнього надходження у сільгосппродукцію. Відомо, що детоксикація пестицидів у ґрунті та рослинах відбувається за експоненційною моделлю. Цій моделі відповідає залежність: Сt = C0e -kt, де k - константа швидкості розкладу пестициду, t - час, C0 та Сt - концентрації: початкова та у певний момент часу, відповідно. За експериментальними даними розраховано константу розкладу та період напіврозкладу пестициду у ґрунті за формулами: K = 2,303/t lg C0/Ct; T50 = 0,693/K при вирощуванні за різноенергонасичених технологій вирощування озимих зернових культур - пшениці, жита, тритікале. Визначено константи швидкості розкладу (k, діб-1) і період напіврозкладу (Т50) бентазону, д.р. гербіциду базагран, у ґрунті, які відповідно становлять: для пшениці озимої - k = 0,14, Т50 = 4,9; для жита озимого - k = 0,24, Т50 = 2,8; для тритікале озимого - k = 0,26, Т50 = 3,8. На посівах пшениці та жита озимих константи швидкості розкладу максимальні та період напіврозкладу бентазону мінімальний на варіантах з енергонасиченою технологією, а для тритікале озимого - з базовою.



ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі теоретично обґрунтовано і розроблено науково-методичні основи екотоксикологічного моніторингу органічних ксенобіотиків, у межах системи агроекологічного моніторингу. Результатом проведеного моніторингу є виявлення забруднених стійкими органічними забруднювачами едафотопів на території природних зон - Лісостепу, Степу, перехідної між Поліссям та Лісостепом та перехідної між лісостеповою та передгірною зонами і розробка еколого безпечних методів ремедіації забруднених ґрунтів.

Розроблено науково-методичні основи та проведено локальний кризовий моніторинг ґрунтів забруднених стійкими пестицидами едафотопів в умовах різних природнокліматичних зон. Встановлено, що у ґрунтах едафотопів складів отрутохімікатів рівні вмісту хлорорганічних пестицидів у 10-17 разів перевищують гігієнічні нормативи, ці едафотопи є джерелом забруднення довкілля органічними ксенобіотиками.

Виявлено, що вміст неметаболізованого 4,4'-ДДТ у високозабруднених ґрунтах сягає 30% від загальної суми ізомерів та метаболітів ДДТ, що свідчить про уповільнений перебіг мікробної деградації пестициду. Залежності ступеня забруднення ґрунтів від географічного положення забруднених едафотопів не спостерігається.

Розроблено спосіб анаеробної біоремедіації ґрунтів з тривалим забрудненням хлорорганічними пестицидами, в основі якого лежить підвищення біодоступності ХОП для мікроорганізмів під дією карбонатних меліорантів (СаО, Са(ОН)2, СаСО3).

Встановлено, що для нейтралізації хлорорганічних пестицидів у ґрунті меліоранти необхідно використовувати у кількостях, що забезпечують наявність незв'язаного СаСО3 (2% від маси ґрунту). Внесення у забруднений хлорорганічними пестицидами ґрунт меліорантів у запропонованих дозах призводить до зниження вмісту даних ксенобіотиків до безпечних рівнів.

Виявлено, що у забруднених зонах відбувається значне пригнічення ферментативної активності ґрунту. У чорноземі опідзоленому активність пероксидази (EC1.11.1.7) щодо контролю зменшується в 1,6 раза, поліфенолоксидази (EC 1.10.3.1) - у 2,5 раза; в дерново-середньопідзолистому ґрунті: пероксидази - в 1,9 раза, поліфенолоксидази - в 3 рази. У процесі біоремедіації ґрунту відбувається підвищення активності як пероксидази так і поліфенолоксидази, які каталізують окисно-відновні процеси деструкції пестицидів майже у 2 рази. Отже показники активності оксидоредуктаз можуть слугувати біоіндикатором забруднення ґрунтів хлорорганічними пестицидами.

Показано, що під впливом тривалого полікомпонентного забруднення ґрунту залишками пестицидів та їх метаболітів формується специфічний мікробіоценоз, пестицидне забруднення ґрунту (6 ГДК ДДТ) не значно впливає на загальну чисельність бактерій, але спричинює збільшення кількості бактерій роду Pseudomonas та стрептоміцетів і зменшення мікроміцетів.

Ремедіація забрудненого ДДТ ґрунту за допомогою карбонатних меліорантів сприяє зниженню концентрації ДДТ, при цьому загальна чисельність мікроорганізмів майже не змінюється, але зменшується чисельність стрептоміцетів та мікроміцетів. Реакція мікроорганізмів різних таксономічних груп ґрунтового біоценозу під впливом ремедіаційних заходів різноманітна, що і забезпечує лабільність такої складної системи як ґрунтовий мікробіоценоз до дії різних антропогенних факторів.

Рослини родини Cucurbitaceae (кабачки, гарбузи) активно накопичують ізомери та метаболіти ДДТ з дерново-підзолистого ґрунту. У перерахунку на суху речовину коефіцієнти переходу ДДТ з ґрунту із забрудненням 1500 мкг/кг (15 ГДК) становлять 4,1 для рослин гарбузів і 5,1 для рослин кабачків.

На прикладі дерново-підзолистого супіщаного ґрунту із давнім забрудненням пестицидами розроблено метод фітотестування, який дає можливість оцінити перспективи впровадження фіторемедіаційних технологій.

Показано, що кількість ботанічних родин дикорослих рослин забрудненої території зростає зі збільшенням відстані від складу. Переважними видами рослин є деревій звичайний (Achillea millefolium), полин гіркий (Artemisia absinthium), полин звичайний (Artemisia vulgaris), пирій повзучий (Elytrigia repens), підмаренник чіпкий (Gallium aparine), розрив-трава дрібноквіткова (Impafiens parviflora), куничник наземний, (Calamagrostis epigeioes), шпергель звичайний (Spergula arvensis), кульбаба лікарська (Taraxacum officinalis), фіалка польова (Viola arvensis), осот городній (Sonchus oleraceus) та овес персидський (Avena persica).

Проведено дослідження з накопичення ДДТ толерантними до гербіцидів видами дикоростучих рослин: підмареннику чіпкого, полину гіркого, шпергелю звичайного, кульбаби лікарської, пирію повзучого. Виявлено, що рослини кульбаби лікарської здатні накопичувати ДДТ до 1605,6±1,7 мкг/кг, у корені і 1605,6±1,7 мкг/кг у наземній частині, при вмісті ДДТ у ризосферному ґрунті - 6377,0± 45,7 мкг/кг. Рослини полину гіркого та пирію повзучого не нагромаджують ДДТ у вегетативних органах.

На прикладі ацетохлору - д.р. 16 гербіцидів, у т.ч. і харнесу показано небезпеку застосування пестицидів за беззмінного вирощування кукурудзи впродовж 8 років. Однорічне застосування гербіциду харнес з нормою витрат 3,0 л/га не призводить до забруднення глибоких горизонтів ґрунту залишковими концентраціями ацетохлору, тоді як при восьмирічному беззмінному застосуванні харнесу у нормах 1,5 і 3,0 л/га відбувається накопичення гербіциду на глибині 60-80 см (68 мкг/кг при нормі внесення 3 л/га) і створюється небезпека надходження гербіциду у водні джерела.

Досліджено накопичення та міграцію стійких гербіцидів симазину, атразину, прометрину, трефлану, 2,4-Д та дикамби у профілі сірого лісового ґрунту. Тривале забруднення високими дозами гербіцидів не лише негативно впливає на ріст рослин, але і становить загрозу забруднення підземних вод внаслідок їхньої вертикальної міграції.

Покращання фітосанітарного стану посівів, забезпечене використанням пестицидів, збільшувало врожай зерна гороху на 7,8 - 11,9%, порівняного з варіантами ощадливого захисту, що відповідно становить 2,5 - 3,6 ц/га.

Визначено константи швидкості розкладу (k, діб-1) та період напіврозкладу (Т50) бентазону, д.р. гербіциду базагран, у ґрунті, при різноенергонасичених технологіях вирощування озимих зернових культур - пшениці, жита, тритікале які відповідно становлять: для пшениці озимої - k = 0,14, Т50 = 4,9; для жита озимого - k = 0,24, Т50 = 2,8; для тритікале озимого - k = 0,26, Т50 = 3,8. Для озимих пшениці та жита константи швидкості розкладу максимальні та періоди напіврозпаду бентазону мінімальні на варіанті з енергонасиченою технологією, а для озимого тритікале - з базовою.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ ВПРОВАДЖЕННЯ

1. При проведенні комплексного агроекологічного моніторингу, а також при уведенні в загальне землекористування ґрунтів санітарних зон колишніх складів агрохімікатів, слід здійснювати кризовий моніторинг ґрунтів за забрудненням стійкими хлорорганічними пестицидами, результатом якого є визначення ступеня хімічної деградації ґрунтів згідно з розробленими нами „Методичними рекомендаціями з агроекологічної оцінки забруднених органічними ксенобіотиками ґрунтів”.

2. Для попередження забруднення навколишнього середовища та надходження хлорорганічних сполук у трофічні ланцюги слід виявляти та ізолювати забруднені стійкими пестицидами ділянки, якими є едафотопи складів отрутохімікатів, літовищ сільгоспавіації, полігони поховання токсичних сполук, тощо.

3. Для недопущення міграції хлорорганічних пестицидів у навколишнє природне середовище, пропонується проведення ремедіації ґрунтів за допомогою карбонатних меліорантів відповідно до запатентованих способів.

4. Вищим аграрним закладам освіти III-IV рівня акредитації зі спеціальності 7.070801 - екологія та охорона навколишнього природного середовища рекомендується використовувати результати роботи в курсах „Методи знешкодження засобів хімізації”, „Хімічна екологія” та „Екотоксикологія”.

5. Санітарно-епідеміологічним станціям і науково-дослідним установам Міністерства охорони здоров'я України, ветеринарним, агрохімічним, контрольно-токсикологічним лабораторіям рекомендовано метод визначення залишкових кількостей пендиметаліну в об'єктах довкілля та продукції сільськогосподарського виробництва методами газорідинної та тонкошарової хроматографії.



СПИСОК ОСНОВНИХ ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Монографії

1. Агроекологічна оцінка мінеральних добрив та пестицидів. Патика В.П., Макаренко Н.А., Моклячук Л.І. та ін. - К.: Основа, 2005. - 300 с. (написання розділу 2. Пестициди в агроекосистемах).

Статті у наукових виданнях

2. Макарчук Т.Л., Моклячук Л.І., Демченко В.Ф. Успіхи хімії пестицидів //Вісник аграрної науки. - 1996. - № 8. - С.61-71. (аналіз літературних джерел, участь у формуванні висновків і написанні статті).

3. Прістер Б.С., Саженюк А.Д., Шинкаренко В.К., Моклячук Л.І., Макарчук Т.Л. та ін. Оцінка екотоксикологічної ситуації полігону Богуслав. Стан ґрунтів //Агроекологія і біотехнологія: Зб. наук. пр. - К.: Аграрна наука, 1996. - С.20-24. (аналіз літературних джерел , наукове обґрунтування та участь у проведенні аналітичних досліджень, аналіз та узагальнення експериментальних даних, формуванні висновків і написання статті).

4. Моклячук Л.І., Макарчук Т.Л. Методологічні аспекти агроекологічного моніторингу пестицидів //Зб. наук. пр. Уманської сільськогосподарської академії УААН. - К.: Нора-прінт, 1997. - С. 233-235. (аналіз літературних джерел, участь у формуванні висновків і написанні статті).

5. Макарчук Т.Л., Моклячук Л.І. Заєць О.Г. Науково-методичні підходи до агроекологічного моніторингу пестицидів //Фізіологія і біохімія культурних рослин. - 1998. - № 2. - С.124-130. (аналіз літературних джерел, формування висновків і написання статті).

6. Моклячук Л.І., Кавецький В.М., Піскунова Л.Е. Екотоксикологічна оцінка небезпечності вмісту поліхлорованих диоксиноподібних сполук у агроландшафтах України //Агроекологія і біотехнологія. Зб. наук. пр. ІАБ УААН.- К.: Аграрна наука, 1998. - Вип.2. - С.91-95. (аналіз літературних джерел, формування висновків і написання статті).

7. Макаренко Н.А., Моклячук Л.І., Кавецький В.М. Методи обстеження території агроландшафту при проведенні екологічної експертизи. //Агроекологія і біотехнологія: Зб. наук. праць ІАБ УААН, 1999. - Вип. 3. - К.: Аграрна наука, 1999. - С. 40 - 45. (наукове обґрунтування обстеження агроландшафтів за забрудненням пестицидами, участь у формуванні висновків та написанні статті).

8. Моклячук Л.І., Кавецький В.М. Методи знешкодження засобів хімізації сільського господарства - новий курс лекцій для підготовки спеціалістів-екологів у Національному аграрному університеті //Науковий вісник НАУ. - 2000. - Вип. 32. - С. 371-374. (аналіз літературних джерел, розроблення програми курсу лекцій, формування висновків, написання статті).

9. Кавецький В.М., Моклячук Л.І., Піскунова Л.Е., Каленська С.М. Вплив технологій вирощування зернових культур на швидкість деструкції базаграну в умовах Лісостепу України //Зб. наук. пр. ІЗ УААН. - Київ, 2000.- Вип. 3-4. - Ст. 72-76. (наукове обґрунтування хіміко-аналітичних досліджень, аналіз літературних джерел, аналіз та узагальнення результатів досліджень, формування висновків та написанні статті).

10. Моклячук Л.І., Кавецький В.М. Методологічні основи курсу лекцій Методи знешкодження засобів хімізації //Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. - 2000. - №1-2. - С.112-113. (аналіз літературних джерел, розроблення програми курсу лекцій, формування висновків і написання статті)

11. Моклячук Л.І., Кавецький В.М., Бахмацька І.М. Агроекологічний моніторинг зон негативного антропогенного впливу. //Вісник аграрної науки Причорномор'я. - 2001.- спец. вип. 3(12). Т 2.- С.254-257. (аналіз літературних джерел, наукове обґрунтування та участь у проведенні аналітичних досліджень, аналіз та узагальненні експериментальних даних, формування висновків і написання статті).

12. Коломієць Н.Д., Матусевич Г.Д., Моклячук Л.І., Кавецький В.М. Дослідження персистентності гербіцидів Півот та Стомп у ґрунті та рослинах // Вісник аграрної науки Причорномор'я. -2001. - Т 2. спец.вип. 3 (12).- С. 89-95. (аналіз літературних джерел, наукове обґрунтування та участь у проведенні аналітичних досліджень, аналіз та узагальненні експериментальних даних, формування висновків і написання статті).

13. Моклячук Л.І. Моніторинг агроландшафтів за вмістом токсичних органічних сполук //Агроекологічний журнал.- 2002. - №3. - С.9-13.

14. Патика В.П., Макаренко Н.А., Моклячук Л.І. Агроекологічна оцінка мінеральних добрив та пестицидів //Вісник аграрної науки Причорномор'я.-2003.-Т.1.- Вип.3(23).- С.137-143. (аналіз та узагальнення літературних джерел з агроекологічної оцінки пестицидів, формування висновків, написання статті).

15. Моклячук Л.І. Моніторинг забруднення ґрунтів Степової зони України стійкими органічними забруднювачами - поліхлорованими дифенілами //Вісник аграрної науки Причорномор'я. - 2003. -Т.1. -Вип. 3(23).- С.127-133.

16. Моклячук Л.І. Критерії оцінки кумулятивного ризику впливу суми органічних токсикантів на живі організми //Агроекологічний журнал. - 2003.- №3.- С.38-42.

17. Борона В.П., Задорожний В.С., Моклячук Л.І., Андрієнко Г.Г., Андрієнко В.О. Міграція та накопичення гербіциду Харнес у сірому лісовому ґрунті в умовах Правобережного Лісостепу України //Корми і кормовиробництво. - 2003. - Вип.51. - С. 97-99. (планування хіміко-аналітичних досліджень, аналіз результатів, участь у формуванні висновків та написанні статті).

18. Моклячук Л.І. Фоновий та кризовий моніторинг органічних полютантів у ґрунтах України // Вісник аграрної науки. - 2004.- №8.- С.57-60.

19. Матусевич Г.Г., Моклячук Л.І. Метаболізм фундазолу у рослинах гороху //Агроекологічний журнал. - 2004. -№1.- С.54-57. (постановка задачі, планування дослідів, аналіз та узагальнення результатів, формування висновків, написання статті).

20. Моклячук Л.І, Андрієнко Г.Г., Андрієнко В.О. Агроекологічна оцінка забрудненої гербіцидами ділянки сірого лісового ґрунту в умовах Правобережного Лісостепу України //Вісник ХНАУ. Сер. ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство, екологія. - 2004. - №6. - С.333-337. (постановка задачі, планування дослідів, аналіз та узагальнення результатів, формування висновків, написання статті).

21. Тертична О.В., Андрієнко Г.Г., Моклячук Л.І. Агроекологічна оцінка впливу високих концентрацій персистентних пестицидів на мікробний ценоз ґрунту //Наукові праці Полтавської державної академії. - 2005.- Т.4(23). - С.175-178. (постановка задачі, аналіз та узагальнення результатів, формування висновків, написання статті).

22. Moklyachuk L., Patyka V. Determination of soil contaminated with organochlorine pesticides /in the Forum book of the 7th International HCH and pesticides Forum.- Kyiv, Gopak, 2005.- P.165-166. (наукове обґрунтування напряму досліджень, проведення експериментів, аналіз та узагальнення результатів, формування висновків, написання статті).

23. Моклячук Л.І., Андрієнко Г.Г., Городиська І.М., Слободенюк О.А. Кризовий моніторинг дерново-підзолистих ґрунтів, забруднених залишковими кількостями пестицидів // Наукові праці Полтавської державної академії. - 2005.- Т.4(23). - С.203-207. (постановка задачі, наукове обґрунтування досліджень, аналіз та узагальнення результатів, формування висновків, написання статті).

24. Моклячук Л.І., Городиська І.М., Андрієнко Г.Г., Грибіниченко В.М. Кризовий моніторинг ґрунтів, забруднених стійкими хлорорганічними ксенобіотиками //Агроекологічний журнал. - 2005. - №4. - С.29-32. (постановка задачі, наукове обґрунтування досліджень, аналіз та узагальнення результатів, формування висновків, написання статті).

25. Літвінов Д.В., Корсун С.Г., Свидинюк І.М., Моклячук Л.І., Матусевич Г.Д. Агроекологічна оцінка впливу тривалого застосування добрив і пестицидів на агрофітоценоз / Зб. наук. пр. К.: ІЗ УААН, 2005.- Вип. 4. - С. 3-9. (участь у проведенні досліджень, узагальнення матеріалу).

26. Фурдичко О.І., Возняк Р.Р., Моклячук Л.І. та ін. Екологобезпечні методи трансформації та консервації сільськогосподарських неугідь //Агроекологічний журнал. - 2006.- №1. - С. 7-14. (аналіз літературних джерел з фіторемедіаційного відновлення ґрунтів, формування висновків написання статті).

27. Андрієнко В.О., Моклячук Л.І., Андрієнко Г.Г., Тертична О.В., Городиська І.М. Формування мікробіоценозу чорнозему опідзоленого в зоні забруднення стійкими пестицидами //Агрохімія і ґрунтознавство: Міжвід. темат. наук. зб. Спец. випуск до VII з'їзду УТГА. - К. 3.- Харків, 2006.- С. 172-174. (постановка задачі, аналіз та узагальнення результатів, формування висновків, написання статті).

28. Андрієнко В.О., Моклячук Л.І., Андрієнко Г.Г., Тертична О.В., Городиська І.М. Вплив забруднення ґрунту стійкими пестицидами на формування мікробного ценозу //Науковий вісник Національного аграрного університету. - 2006. - Вип. 100. С.281-287. (постановка задачі, аналіз результатів, участь у формуванні висновків та написанні статті).

29. Моклячук Л.І., Андрієнко Г.Г., Слободенюк О.А., Недашківська О.Ю. Фітоекстракція та фітодеградація ДДТ рослинами кабачків (Cucurbita pepo) та квасолі (phaseolus vulgaris) //Вісник Державного агроекологічного університету. - 2006.- Вип. №1 (16). С.27-31. (постановка задачі, аналіз та узагальнення результатів, формування висновків, написання статті).

30. Моклячук Л.І., Андрієнко Г.Г., Ліщук А.М. та ін. Моніторинг та екотоксикологічну оцінка ґрунтів з тривалим полікомпонентним забрудненням // Агроекологічний журнал. - 2007. - №1. - С. 18-24. (постановка задачі, наукове обґрунтування досліджень, аналіз та узагальнення результатів, написання статті).

31. Моклячук Л.І. Оцінка забруднених ґрунтів за критеріями екотоксичності //Агроекологічний журнал. - 2007. - №3. - С. 67-71.

32. Слободенюк О.А., Моклячук Л.І., Андрієнко Г.Г. Накопичення хлорорганічних пестицидів рослинами родини гарбузових з дерново-підзолистого ґрунту //Зб. наук. пр. К.: ННЦ ІЗ УААН, 2007.- Вип. 1. - С. 66-71. (постановка задачі, аналіз та узагальнення результатів, формування висновків, написання статті).

Патенти

33. Пат. № №3415 Україна, МПК7 G 01 N 1/10. Спосіб визначення залишкових кількостей гербіциду Стомп в об'єктах довкілля та продукції сільськогосподарського виробництва; Пат. № №3415 Україна МПК7 G 01 N 1/10 Моклячук Л.І., Кавецький В.М., Макаренко Н.А. та ін.: заявл. 16.06.1999; опубл. 15 03.2001, Бюл. № 3. - 2005.

34. Пат. № 50678 Україна, МПК7 BOG C 1/08. Спосіб очистки ґрунту від залишкових кількостей ДДТ; Пат. № 50678 Україна, МПК7 BOG C 1/08; Патика В.П., Моклячук Л.І., Макаренко Н.А., Бахмацька І.М.: заявл. 07.05.2002; опубл. 15.02.2005, Бюл. № 2.

35. Деклараційний патент на винахід № 53530А. Спосіб очистки ґрунту від залишкових кількостей гексахлорциклогексану; Патика В.П., Моклячук Л.І., Макаренко Н.А., Бахмацька І.М.: заявл. 11.07.2002; опубл. 15.01.2003, Бюл. № 1.

36. Патент на корисну модель № 13102. Пробовідбірник ґрунту; Грибіниченко В.М., Моклячук Л.І., Слободенюк О.А.: заявл. 25.11.2004; опубл. 16.05.2005, Бюл. № 5.

37. Патент на корисну модель № 2245. Установка для автоматизованого нанесення екстрактів пестицидів на хроматографічні пластини; Грибіниченко В.М., Моклячук Л.І., Андрієнко Г.Г. та ін.: заявл. 16.11.2006; опубл. 24.04.2007, Бюл. № 5.

Методичні рекомендації

38. Кавецький В.М., Моклячук Л.І., Макаренко Н.А., Піскунова Л.Е. Методичні вказівки по визначенню пендиметаліну у насінні та волокні бавовни методами тонкошарової та газорідинної хроматографії. Затверджено Укрдержхімкомісією13.01.2000. №186-2000

39. Патика В.П., Моклячук Л.І., Грибіниченко В.М., Городиська І.М. Методичні рекомендації з агроекологічної оцінки хімічно деградованих ґрунтів. / За науковою ред. академіка УААН В.П. Патики. Затв. Міністерством агрополітики України (пр. №4 від 14.04.05)

Матеріали наукових з'їздів конгресів та конференцій

40. Moklyachuk T.L., Makarchuk T.L., Rudenko V.O. Аgroecological monitoring of pesticides // Sustainable development: System Analysis in Ecology: 2nd International Conference, 9-13 September, Sevastopol, Ukraine. - 1996.- - Part 2.- P.101-102.

41. Moklyachuk L.I., Makarchuk T.L., Sazhenyuk A.D., Shinkarenko V.K., Analytical control on pollution of agricultural production and agrolandscape by radionucleades, pesticides and heavy metals // International Congress on Analytical Chemistry, 15-21 June, Moscow, Russia, - 1997.- Part 2, R-9.

42. Моклячук Л.І., Кавецький В.М. Моніторинг диоксиноподібних сполук у системі агроекологічного моніторингу України //Сталий розвиток агроекологічних систем в умовах обмеженого ресурсного забезпечення: Матеріали науково-методичної конференції, 26-29 жовтня, 1998. - Київ, Україна. - С.208.

43. Моклячук Л.І., Піскунова Л.Е., Кавецький В.М. Удосконалення методики визначення гербіциду Стомп //Там же С.210.

44. Моклячук Л.І., Піскунова Л.Е., Кавецький В.М., Каленська С.М., Екологічна оцінка небезпечності застосування пестицидів у сучасних технологіях вирощування зернових культур. //Землеробство ХХІ століття - проблеми та шляхи вирішення: Матеріали науково-практичної конференції, 8-10 червня 1999.- Київ, Чабани. - С.117.

45. Моклячук Л.І., Городиська І.М. Моніторинг ґрунту зони негативного антропогенного впливу на території біосферного заповідника „Асканія Нова” // Сталий розвиток агроекосистем: Міжнар. наук. конф., 17-20 вересня, 2002. - Вінниця, Україна. - С. 38-40.

46. Моклячук Л.І. Застосування методів хроматографічного аналізу при проведенні моніторингу токсичних органічних сполук в агро ландшафтах України // Матеріали 3-го Західноукраїнського симпозіуму з адсорбції та хроматографії, 25-28 травня, 2003. - Львів, Україна. - С. 195-196.

47. Моклячук Л.І., Городиська І.М. Застосування методів хроматографічного аналізу для виявлення зон забруднення стійкими хлорорганічними пестицидами //Матеріали 3-го Західноукраїнського симпозіуму з адсорбції та хроматографії, 25-28 травня, 2003. - Львів, Україна. - С. 204-205.

48. Moklyachuk L., Gorodiska I. Method of remediation soils contaminated with organochlorine pesticides //7th International HCH and pesticides Forum, 5-7 June, 2003. - Kyiv, Ukraine. - P.92.

49. Patyka V., Moklyachuk L. Decrease of the risk of pollution of ecosystem of Askaniya-Nova preserve by HCH and pops // 7th International HCH and pesticides Forum, 5-7 June, 2003. - Kyiv, Ukraine. - p.97.

50. Тертичная О.В., Андриенко Г.Г., Моклячук Л.И. Влияние высоких концентраций персистентных гербицидов на микрофлору почвы в зоне расположения склада ядохимикатов //Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии: Международная конференция, 26 -28 мая, 2004. - Минск, Беларусь.- С. 377-378.

51. МоклячукЛ.И., АндриенкоГ.Г., СлободенюкЕ.А. Фиторемедиационные технологии - метод восстановления загрязненных пестицидами почв //Сотрудничество для решения проблемы отходов: 2-я Международная конференция. - 9-10 февраля, 2005. - Харьков, Украина, (www. Waste.com.ua/ cooperation/2005/theses/moklyachuk.html).

52. Моклячук Л.И., Андриенко Г.Г., Городиская И.Н., Слободенюк Е.А., Недашкивская Агроэкологическая оценка степени химической деградации почв территорий санитарно-защитных зон складов ядохимикатов //Планета без стійких органічних забруднювачів (СОЗ): Збірник наукових матеріалів науково-практичного семінару в рамках Всесвітнього дня дій проти СОЗ. - 20 травня 2005. - Київ, Україна. - С.147-152.

53. Moklyachuk L.I., Patyka V.P., Kulakow P.A., Sorochinsky B.V., Phytotechnologies for management of radionuclide and obsolete pesticide contaminated soil in Ukraine // 3rd International Phytotechnologies Conference, 19-22 April, 2005.- Atlanta, Georgia, USA.- P. 31-32.

54. Moklyachuk L. Preliminary assessment potential for phytoremediation in Ukraine //Phytotechnologies to promote sustainable land use and improve food safety: 1st Scientific Workshop COST Action 859. - 14-16 June, 2005. - Pisa, Italy. - P.180-181.

55. Moklyachuk L., Andrienko G., Gorodiska I., Slobodenyuk O. Field research of sites polluted with pesticides //Phytotechnologies lessons from pilot and field scale: WG4 meeting of COST Action 859, 27 - 29 April, 2006. - Sintra, Portugal. - P.16.

56. Moklyachuk L., Andrienko G., Slobodenyuk O., Petryshyna V. Using plants for biotesting of soil polluted with pesticides //Fate of pollutants in the plant/rhizosphere system: Fundamental aspects and their significance for field applications - Prospects and research needs: Scientific Workshop COST Action 859, 30 May - 1 June, 2007. - Vilnius, Lithuania. - p.129.

57. Moklyachuk L., Slobodenyuk O., Petryshyna V. The problem of the locally polluted sites in a context of a sustainable development of agroecosystems //Application of the phytotechnologies for cleanup of industrial, agricultural and wasterwater contamination: NATO advanced research workshop, 4-7 June, 2007. - Kamenetz-Podilsky, Ukraine. - p.16.

58. Moklyachuk L., Slobodenyuk O., Petryshyna V., Nedashkivska O. The ecotoxicological estimation of the sites polluted with obsolete pesticides // Obsolete pesticides in Central and Eastern European, Caucasus and Central Asia Region: Start of clean up : 20-22 September 2007, Chisinau, Republic of Moldova. - p. 76.



АНОТАЦІЯ

Моклячук Л.І. Науково-методичні основи екотоксикологічного моніторингу і ремедіації забруднених органічними ксенобіотиками ґрунтів. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. - Інститут агроекології УААН, Київ, 2008.

У роботі теоретично обґрунтовано і розроблено науково-методичні основи екотоксикологічного моніторингу органічних ксенобіотиків, який є складником системи АЕМ, результатом якого є виявлення забруднених стійкими органічними ксенобіотиками зон і розробка екологічно безпечних методів ремедіації забруднених ґрунтів. Розроблено спосіб біоремедіації ґрунтів з тривалим забрудненням ХОП, в основі якого лежить підвищення біодоступності ХОП для мікроорганізмів під дією карбонатних меліорантів СаО, Са(ОН)2, СаСО3. Показано, що під впливом тривалого полікомпонентного забруднення ґрунту залишками пестицидів та їх метаболітів формується специфічний мікробіоценоз з потенційно здатними до біодеградації СОЗ мікроорганізмами. На основі експериментальних досліджень теоретично обґрунтовано науково-методичні підходи до ремедіації забруднених пестицидами ґрунтів. Розроблено методику фітотестування ґрунтів з метою впровадження фітотехнологій. Визначено зростання небезпечності гербіцидів при застосуванні в умовах беззмінного вирощування сільськогосподарських культур. Тривале забруднення високими дозами гербіцидів не лише негативно впливає на ріст рослин, але й становить загрозу забруднення підземних вод внаслідок їхньої вертикальної міграції.

Ключові слова: моніторинг, органічні ксенобіотики, стійкі органічні забруднювачі, ґрунт, біоремедіація, фіторемедіація



АННОТАЦИЯ

Моклячук Л.И. Научно-методические основы экотоксикологического мониторинга и ремедиации загрязненных органическими ксенобиотиками почв. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.16 - экология. - Институт агроэкологии УААН, Киев, 2007.

В роботе теоретически обоснованы и разработаны научно-методические основы экотоксикологического мониторинга органических ксенобиотиков, который является составной частью системы АЕМ, результатом которого является обнаружение загрязненных стойкими органическими ксенобиотиками зон и разработка экологически безопасных методов ремедиации загрязненных почв. Разработан способ биоремедиации для почв с длительным загрязнением ХОП. Способ основанный на повышении биодоступности ХОП микроорганизмам под действием карбонатных мелиорантов - (СаО, Са(ОН)2, СаСО3). Показано, что под влиянием продолжительного поликомпонентного загрязнения почв остатками пестицидов и их метаболитов формируется специфический микробиоценоз с потенциально способными к биодеградации СОЗ микроорганизмами. На основе экспериментальных исследований теоретически обосновано научно-методические подходы к ремедиации загрязненных пестицидами почв. Разработана методика фитотестирования почв с целью внедрения фитотехнологий. Определено возрастания опасности при применении гербицидов в условиях бессменного выращивания сельскохозяйственных культур. Продолжительное загрязнение высокими дозами гербицидов не только отрицательно влияет на рост растений, но и представляет угрозу загрязнения подземных вод вследствие их вертикальной миграции.

Ключевые слова: мониторинг, органические ксенобиотики, стойкие органические загрязнители, почва, биоремедиация, фиторемедиация. 

SUMMARY

Moklyachuk L.I. Scientific and methodological basis of Ecotoxicological monitoring and remediation of soil polluted by organic xenobiotics. - Manuscript. The dissertation for doctor degree of agricultural sciences on speciality 03.00.16 - ecology. - Institute of Agroecology of Ukrainian Academy of Agrarian Sciences, Kyiv, 2008.

In dissertation scientific - methodical basis of ecotoxicological monitoring of soil polluted by organic xenobiotics which is a component of agroecological monitoring system are theoretically proved and developed. The result of ecotoxicological monitoring is determination of revealing zones polluted by persistent organic substances and development of ecologically safe methods of remediation of polluted soils.

Ecotoxicological monitoring of organic xenobiotics is carried out in the following directions: crisis monitoring ( revealing and agroecological estimation of zones polluted by persistent organic substances); POPs monitoring of farmland soils with the purpose of organic agriculture implementation; and monitoring of quantity of pesticides allowed for application in soils and agricultural products for the prevention of threat of toxicants' uptake in human organism.

Scientific - methodical basis are developed and local crisis monitoring of the soils of the sites polluted by persistent pesticides in conditions of various natural-climatic zones is carried out. In particular, it's dealing with crisis monitoring of a transitive zone between Polissya and Forest-steppe; Forest zone; Steppes zone; and transitive zone between Forest-steppe and Foothill zones. It is established that soils of sanitary zones of pesticides warehouses are dangerous source of environmental contamination by persistent organochlorine pesticides.

Within the framework of program АЕМ of the Institute of Agroecology the ecotoxicological soil estimation of POPs contents (including obsolete organochlorine pesticides - DDT and HCH) of some territories is carried out. There are Boguslav range in the Kiev region and experimental fields of Scientifically - methodical Centre “Agroecology”. It is shown, that metabolic content of DDT (a ratio: 4,4'-DDT:4,4'-DDЕ:4,4'-DDD) in the farmland soils and brise is submitted basically by the most persistent metabolite 4,4 '-DDЕ. That is evidence of (testifies) of old pollution of soils by these pesticides and prevalence of aerobic passage of pesticide degradation reactions.

Process of acetochlor migration during the cultivation of corn as monoculture is investigated. The danger process of accumulation of pesticide in soil horizons and its receipt in water sources during the 8-annual application of acetochlor on the same areas is showed.

The way of anaerobic bioremediation of soil with old pollution of organochlorine pesticides is developed. This bioremediation is based on the increasing of bioavailability of organochlorine pesticides for microorganisms under influence of carbonic agents (Са, Са(OH)2, СаСО3) with formation of nontoxic substances. It is established, that for neutralization of organochlorine pesticides it is necessary to use the carbonates in quantities of 2 % from soil weight. It is revealed, that in the polluted zones there is a significant depression of ferment soil activity. In chernozem soil peroxidazes activity (EC1.11.1.7) in relation to the control decreases in 1,6 times, polyphenoleoxidaze activity (EC 1.10.3.1) - in 2,5 times; in dernovopodzolic soil - peroxidaze activity decreases in 1,9 times; polyphenoleoxidaze activity - in 3 times. In process of soil bioremediation there is an increasing of activity of both ferments: peroxidaze and polyphenoleoxidaze. These ferments catalyze redox processes of pesticides destruction almost in 2 times. Hence, parameters of activity of oxidoreductaze ferments can serve as the bioindicators of soil pollution by organochlorine pesticides.

It is shown, that under influence of a long-term working polycomponenal pollution of soil by the pesticides, remainders of pesticides and their metabolites are formed specific microbiocenoze. Microorganisms which keep viability in conditions of long-term influences of pesticides are potentially capable to biodegradation of DDT.

Scientific - methodical approaches to remediation of soils polluted by pesticides are developed. Dealing with amplification of phytotechnologies the prime attention should be given on phytotoxical estimation of soil parameters of a researched for high plants. For dernovopodzolic soil with old pesticides pollution it was observed the slowed down toxic effect, which is shown in terms, which exceed recommended 14-21 days by ISO 11269-1,2:2004. Probably this effect is possible to explain by the process of adsorption of toxicants remains on the surface of soil's particles, that considerably reduces their biocapability. For phytotoxical to cultural plants' soils the searching of plants - phytoremediators among local plants which were tolerant to pesticides is carried out. This monitoring was based on such parameters as the structure of phytocenose; quantitative and qualitative ratio of varieties and families of local plants; and accumulative capability of plants to pesticides.

Key words: monitoring, organic xenobiotics, persistent organic pollutants, soil, bioremediation, phytoremediation.

Размещено на Allbest.ru

...