Еколого-техногенна небезпека сміттєзвалищ та наукові основи фітомеліоративних заходів їх виведення з експлуатації

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний авіаційний університет

УДК 504.064.47+628.4.03+631.963

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

Еколого-техногенна небезпека сміттєзвалищ та наукові основи фітомеліоративних заходів їх виведення з експлуатації

Спеціальність 21.06.01 - екологічна безпека

Попович Василь Васильович

Київ 2017



Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Львівському державному університеті безпеки життєдіяльності Державної служби України з надзвичайних ситуацій.

Науковий консультант:доктор сільськогосподарських наук, професор Кучерявий Володимир Панасович, Державний вищий навчальний заклад «Національний лісотехнічний університет України» Міністерства освіти і науки України (м. Львів), професор кафедри ландшафтної архітектури, садово-паркового господарства та урбоекології.

Офіційні опоненти:доктор технічних наук, професор Шмандій Володимир Михайлович, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри екологічної безпеки та організації природокористування;

доктор технічних наук, професор Мальований Мирослав Степанович, Національний університет «Львівська політехніка» Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри прикладної екології та збалансованого природокористування;

доктор біологічних наук, доцент Мовчан Ярослав Іванович, Національний авіаційний університет Міністерства освіти і науки України, завідувач лабораторії екобезпеки.

Захист дисертації відбудеться «04» липня 2017 р. об 10⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.062.09 Національного авіаційного університету Міністерства освіти і науки України за адресою: пр. Космонавта Комарова 1, м. Київ, Україна, 03058.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного авіаційного університету Міністерства освіти і науки України за адресою: пр. Космонавта Комарова 1, м. Київ, Україна, 03058.

Автореферат розіслано «02» червня 2017 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 26.062.09, д. т. н., доцент І. В. Матвєєва

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Однією із найгостріших екологічних проблем України є поводження із твердими побутовими відходами. Щорічно в нашій державі утворюється орієнтовно 270 кг сміття на одну особу. У країнах Європейського Союзу продукується близько 500 кг побутових відходів на кожного мешканця та спостерігається тенденція до збільшення з року в рік. Основними способами поводження із твердими побутовими відходами є рециклінг, спалювання та складування на полігонах і сміттєзвалищах. В Україні 92% твердих побутових відходів складують. Загалом у нашій державі функціонують близько 6000 полігонів та сміттєзвалищ, які займають площу понад 9 тис. га.

Екологічна небезпека сміттєзвалищ, окрім відчуження родючих земель, проявляється у виділенні біогазу, фільтрату та пожежах твердих побутових відходів, які спричиняють техногенний вплив на довкілля та біоту. Питанням екологічного стану та техногенної небезпеки сміттєзвалищ присвячені наукові праці багатьох українських та закордонних вчених ? М. С. Мальованого, В. М. Радовенчика, В. М. Шмандія, Н. П. Гороха, О. В. Березюка, В. В. Снітинського, Я. В. Геника, Х. Пойкера, В. В. Разнощика, В. І. Вайсмана, С. В. Максимової, Т. А. Зайцевої, О. М. Гуман, Ш. Ш. Бекбасарова, Ю. І. Скорика, В. М. Пурима, В. Г. Систер, К. Л. Чертеса, Ю. Г. Маджугіної, Т. О. Попутнікової, В. Н. Кудінова, R. S. Borman, D. M. Watson, W. E. Sopper, L. T. Kardes та ін.

Європейські країни ще у 70-х роках минулого століття почали розробляти моделі управління відходами та ліквідації існуючих сміттєзвалищ. Основним методом зниження згубної дії сміттєзвалищ була рекультивація та фітомеліорація. Технологія інженерно-технічного комплексу рекультиваційних робіт передбачала: рециклінг накопиченого сміття, технічний етап (укріплення схилів, створення геохімічних бар'єрів, влаштування ізоляційних екранів) біологічний етап (штучна фітомеліорація), моніторинг довкілля.

В Україні нормативні документи, які регламентують експлуатацію полігонів твердих побутових відходів, не передбачають можливості природного заростання звалищ. Основні норми проектування полігонів відходів (ДБН В.2.4-2-2005) передбачають сівбу багаторічних трав, садіння дерев, чагарників лише для південних і північних регіонів України та без необхідних обґрунтувань тривалість визначають 4 роки. Підбір видового складу рослинності для лісової чи сільськогосподарської фітомеліорації повинен здійснюватися не тільки зважаючи на місця розташування сміттєзвалищ за регіонами, а й з врахуванням умов едафотопу та мікрокліматопу, морфологічного складу побутових відходів, давності відсипання звалища, процесів горіння.

Загалом, сміттєзвалища як потенційно небезпечні об'єкти, функціонують із порушенням вимог експлуатації. В умовах недостатнього фінансування робіт з утримання та рекультивації найбільш прийнятним засобом виведення сміттєзвалищ з експлуатації є природна фітомеліорація. Цей метод передбачає регулювання природних фітомеліоративних процесів та сприяння природному заростанню сміттєзвалищ. Розвиток фітоценотичного вкриття на сміттєзвалищах сприяє зародженню неорельєфу і утворення гумусового шару, що позитивно впливає на розвиток деревно-чагарникової та трав'яної рослинності як основного засобу покращення екологічного стану та естетики довкілля.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження здійснювалися протягом 2011-2016 рр. у Львівському державному університеті безпеки життєдіяльності Державної служби України з надзвичайних ситуацій. Дослідження безпосередньо пов'язано з тематикою науково-дослідних робіт: "Лісові пожежі та їх вплив на екологію навколишнього середовища. Підвищення рівня пожежної безпеки лісів Малого Полісся. Розроблення фітомеліораційних заходів на девастованих ландшафтах" (№ держреєстрації 0107U003734) та "Екологічна безпека гідролітосфери на ділянках вуглевидобутку Львівсько-Волинського кам'яновугільного басейну" (№ держреєстрації 0114U005418), де автор був відповідальним виконавцем.

Мета і завдання дослідження. Мета роботи - обґрунтування наукових засад комплексу організаційних та технічних фітомеліоративних заходів виведення сміттєзвалищ із експлуатації. Відповідно передбачалося виконати такі завдання:

· розробити основні принципи виведення сміттєзвалищ із експлуатації на основі регульованої екологічної сукцесії, а також встановити видовий склад та структуру фітоценозів-меліорантів;

· встановити основні чинники формування екологічної небезпеки у зоні впливу сміттєзвалищ;

· виявити основні закономірності впливу біогенної деструкції на формування гумусового шару сміттєзвалищ та дослідити фізико-хімічні, фізико-механічні, радіологічні та епідеміологічні властивості новоутворених едафотопів;

· дослідити особливості використання макроміцетів як потенційних біоіндикаторів техногенного едафотопу сміттєзвалищ;

· дослідити вплив просторових особливостей розташування сміттєзвалищ на фітомеліоративну ефективність рослинного покриву;

· дослідити вплив техногенних едафотопів та кліматопів на фізіологічну стійкість рудероценозів сміттєзвалищ;

· дослідити температурні режими та змоделювати температурне поле сміттєзвалищ;

· встановити склад продуктів горіння твердих побутових відходів у залежності від морфологічного складу та оцінити їх вплив на біоту;

· встановити особливості радіаційного фону сміттєзвалищ у залежності від експозицій схилів;

· розробити типологію сміттєзвалищ у межах досліджуваного регіону з врахуванням екологічних, геологічних, едафічних, кліматопічних, інженерних та техногенних особливостей, а також адміністративного та лісотипологічного районування;

· розробити комплекс організаційних і технічних заходів виведення сміттєзвалищ з експлуатації.

Об'єкт дослідження - процеси формування екологічної небезпеки на сміттєзвалищах різної типології.

Предмет дослідження - ландшафто-трансформуючі чинники функціонування сміттєзвалищ та комплекс організаційних і технічних заходів виведення сміттєзвалищ з експлуатації шляхом фітомеліоративного відтворення їх поверхні.

Методи дослідження. Дослідження проводилися за загальноприйнятими апробованими методиками, відповідно до завдань системного підходу з вивчення екологічного стану сміттєзвалищ та їх аналізу. Під час проведення досліджень застосовано такі методи: загальнонаукові (рекогносцирування, спостереження); флористичні (дослідження систематичного складу та структури рослинності сміттєзвалищ); фітоценотичні (польові стаціонарні й напівстаціонарні, закладання трансект, пробних площ та екологічних профілів для дослідження рослинного покриву на ділянках різного ступеня девастації); моніторингу (встановлення умов місць зростання); кліматопічні (дослідження мікроклімату та турбулентності вітрових мас на різних ділянках сміттєзвалищ); ґрунтознавчі (опис генетичних горизонтів ґрунтового профілю та едафічні дослідження поверхневого шару сміттєзвалищ); біоіндикаційні (встановлення токсичності едафотопів за допомогою використання тест-організмів у штучних (крес-салат) та природних (дощовий черв'як, макроміцети) умовах); хімічні (дослідження вмісту важких металів, мінеральних речовин у едафотопах сміттєзвалищ); радіологічні (дослідження вмісту радіонуклідів у едафотопах сміттєзвалищ та вимірювання радіаційного фону); мікологічні (визначення кількісного та якісного складу мікроміцетів техногенних едафотопів сміттєзвалищ); термометричні контактні та безконтактні (вимірювання температури едафотопів та відкритого полум'я під час горіння відходів); газохроматографічні (визначення кількісного та якісного складу продуктів горіння відходів); фізіологічні (визначення фізіологічної стійкості рудеральної рослинності); математико-статистичні (моделювання температурного поля сміттєзвалищ, оброблення та опрацювання отриманих даних).

Наукова новизна одержаних результатів. Розв'язується важлива проблема визначення стану екологічної небезпеки в техногенно навантаженому регіоні, яка обумовлена ландшафто-трансформуючими чинниками функціонування сміттєзвалищ, а також обґрунтовано шляхи подолання негативних явищ фітомеліоративними методами.

Наукову новизну визначають такі теоретичні та експериментальні результати досліджень: сміттєзвалище екологічний сукцесія

вперше:

· обґрунтовані наукові засади виведення сміттєзвалищ із експлуатації шляхом фітомеліоративного відтворення з використанням моделей штучних фітоценозів-меліорантів, реалізація яких сприяє поліпшенню стану екологічної безпеки;

· встановлені та експериментально підтверджені закономірності утворення гумусового шару на поверхні сміттєзвалищ під впливом солей важких металів та розвитком мікроміцетів, що підвищує ефективність проведення моніторингу рівнів екологічної небезпеки з врахуванням фізико-хімічних змін едафотопів;

· науково обґрунтовано використання макроміцетів як біоіндикаторів стану техногенного едафотопу сміттєзвалищ, що надає можливість підвищити ефективність управління екологічною безпекою;

· встановлено просторові закономірності розвитку екологічної сукцесії на сміттєзвалищах з виявленням сингенетичної, та ендоекогенетичної стадій, що дозволяє здійснити прогнозування впливу техногенного забруднення на довкілля;

удосконалено:

· методологічні підходи до дослідження впливу техногенних едафотопів та кліматопів сміттєзвалищ на фізіологічну стійкість рудеральних видів шляхом врахування захисних реакцій рослин до забруднених субстратів звалищ хлоридами та сульфатами;

· методи дослідження властивостей твердих побутових відходів шляхом використання автоматизованих електронних газоаналізаторів для визначення кількісного та якісного складу продуктів горіння відходів з метою вивчення техногенного впливу на біоту;

набули подальшого розвитку:

· наукові підходи до аналізу формування екологічної небезпеки у зоні впливу сміттєзвалищ, які ґрунтуються на виділенні переважаючих джерел екологічної небезпеки;

· методологія оцінювання радіаційного навантаження на довкілля у зоні впливу сміттєзвалищ, зокрема встановлено залежність потужності еквівалентної дози та щільності потоку бета-частин від ступеню заростання рослинністю, що дозволяє розробляти і впроваджувати ефективні методи і засоби управління екологічною безпекою.

Практичне значення отриманих результатів:

· використання запропонованої моделі температурного поля навколо осередків горіння відходів з врахуванням діапазонів розподілу температури у товщі звалища дозволяють спрогнозувати зміну геометричних параметрів бічних поверхонь сміттєзвалища внаслідок вигорання його тіла;

· розроблена типологія сміттєзвалищ дозволяє на підготовчому етапі рекультиваційних робіт структуризувати ознаки екологічної небезпеки звалищ та обґрунтувати техніко-економічні і технічні робочі проекти з рекультивації;

· розроблена ієрархічна структура сміттєзвалищ та особливості формування флори дозволяють здійснити вибір ефективних видів для проведення біологічного етапу рекультивації.

Розроблено прилади досліджень ґрунту, які висвітлені у патентах на корисну модель: «Пристрій для вимірювання щільності ґрунту», «Пристрій для вимірювання липкості ґрунту».

Результати досліджень використовують: Львівське комунальне підприємство «Зелений Львів» - при проведенні фітомеліорації Львівського сміттєзвалища (акт впровадження від 18.03.2016 р. № 142); Управління екології та природних ресурсів Волинської обласної державної адміністрації - при підготовці щорічної Регіональної доповіді про стан навколишнього природного середовища у Волинській області (акт впровадження від 29.03.2016 р. №596/1.15/2-16). Окремі положення дисертації використовуються у навчальному процесі Львівського державного університету безпеки життєдіяльності ДСНС України у процесі вивчення дисциплін "Екологічна безпека", "Реабілітація забруднених територій", "Техноекологія", "Моніторинг довкілля", "Управління та поводження з відходами", "Охорона підземних вод" (акт впровадження від 15.02.2016 р. № 8/317/04-07).

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є завершеною науковою працею та є самостійним дослідженням здобувача, що має наукове та практичне значення. Польові та експериментальні матеріали, дані лабораторних аналізів, літературні джерела опрацьовані особисто автором у період з 2011 до 2016 років. Автором у роботі узагальнено отримані результати, сформульовано висновки та наведені практичні рекомендації.

У роботах, опублікованих у співавторстві:

[1, 15, 21] ? автору належить науковий підхід щодо виведення експлуатації сміттєзвалищ шляхом фітомеліоративного відтворення їх поверхні;

[3, 7, 37] ? автору належить обґрунтування напрямку дослідження й обробка результатів оцінки впливу продуктів горіння побутових відходів на біоту;

[14, 25] ? автором запропонована модель температурного поля сміттєзвалищ та оцінка кількісного і якісного складу продуктів горіння побутових відходів;

[27] ? автором запропоновано вдосконалення системи оцінки рівня екологічної небезпеки фільтраційних водойм сміттєзвалищ;

[29, 30] ? автору належить науковий підхід до оцінки антропогенізації фітомеліоративного вкриття девастованих ландшафтів міста;

[49, 50] ? автору належить ідея приладів та їх технічна розробка.

Апробація результатів дисертації. Основні положення, результати досліджень та висновки роботи були викладені та обговорені на наукових конференціях: "Перспективи розвитку лісового та садово-паркового господарства" (м. Умань, 2012 р.); Міжнародному молодіжному науковому форумі "Ломоносов-2012" (м. Москва, 2012 р.); Міжнародній науково-практичній конференції "Рекультивація складних техноекосистем в новому тисячолітті: ноосферний аспект" (м. Дніпропетровськ, 2012 р.).; І Міжнародній науково-практичній конференції "Екологічна безпека як основа сталого розвитку суспільства" (м. Львів, 2012 р.); всеукраїнській науково-практичній конференції "Об'єднання теорії та практики - запорука підвищення боєздатності оперативно-рятувальних підрозділів" (м. Харків, 2013 р.); Третій Міжнародній науково-практичній конференції "Рослини та урбанізація" (м. Дніпропетровськ, 2013 р.).; І Міжнародній науковій конференції "Лікарські рослини: фундаментальні і прикладні проблеми" (м. Новосибірськ, 2013 р.); Міжнародній науково-практичній конференції "Сучасні сорти і технології для інтенсивних садів" (м. Орел, 2013 р.); Міжнародній науково-практичній конференції "Актуальні проблеми пожежної безпеки, попередження і ліквідації надзвичайних ситуацій" (м. Кокшетау, 2013 р.); ІV Міжнародній науково-практичній конференції "Інновації і технології в лісовому господарстві" (м. Санкт-Петербург, 2014 р.); ХII Міжнародній науково-технічній конференції "Авіа-2015" (м. Київ, 2015 р.); Всеукраїнській науково-практичній конференції з міжнародною участю " Надзвичайні ситуації: безпека та захист" (м. Черкаси, 2015 р.); ІІІ Міжнародній науково-практичній конференції "Новітні досягнення біотехнології та нанофармакології" (м. Київ, 2015 р.); ІІ Міжнародній науково-практичній конференції "Екологічна безпека як основа сталого розвитку суспільства. Європейський досвід і перспективи" (м. Львів, 2015 р.).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 48 друкованих праць, у тому числі 34 статті у фахових виданнях (з них 7 статей у закордонних), 14 матеріалів доповідей на наукових конференціях, отримано 2 патенти на корисну модель.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, семи розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Матеріали дисертації викладено на 530 сторінках друкованого тексту, зокрема основний текст - на 310 сторінках. Фактичний матеріал систематизовано у 76 таблицях та ілюстровано 225 рисунками. Список використаних джерел містить 440 найменувань. Дисертаційна робота включає 11 додатків, розміщених на 48 сторінках.



Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми і наукової проблеми, сформульовані мета і завдання досліджень, наведені основні наукові положення, а також відомості про практичне значення та впровадження результатів досліджень.

У першому розділі виконано аналіз літературних джерел та визначено основні чинники еколого-техногенного впливу сміттєзвалищ на біоту.

В Україні складуванню на полігонах та сміттєзвалищах підлягають 92% твердих побутових відходів. Така ситуація призводить до перевантаження сміттєзвалищ та збільшення їх площ. Тенденція накопичення відходів на полігонах та сміттєзвалищах ще довго не буде вирішена, адже заводів з переробки сміття в нашій державі є мало. Санітарний стан сміттєзвалищ не відповідає вимогам нормативних документів. Сміттєзвалища Західного Лісостепу характеризуються високим вмістом битого скла різного походження (8% проти 6% у центральних областях та 7,4 у східних), каміння (5% проти 1,1% на сході). Відзначається високий вміст харчових відходів (40%), текстилю (5%). Позитивним явищем є мінімальний вміст деревини (3%), металів (0,05%) та дорожньо-будівельних відходів (6%). Високий вміст целюлози, харчових відходів досліджуваних полігонів сприяють утворення гумусу та органічних речовин (Н. П. Горох, 2005; В. Я. Кожухар, Д. В. Миронов, О. А. Стратулат, 2007; Є. В. Мислюк, 2008; О. Р. Попович, О. Р. Ярема, 2008; М. Шевченко, О. Медведєва, 2010).

Основними забруднювачами довкілля, які спричинені функціонуванням звалищ сміття і полігонів ТПВ є гази (продукти горіння та взаємодії часток відходів) та стічні води (фільтрат). Небезпечним явищем сміттєзвалищ є утворення біогазу внаслідок деструкції сміття.

В Україні спостерігаються численні випадки пожеж на сміттєзвалищах, які є тривалими, займають значну площу та потребують для гасіння велику кількість технічних засобів та особового складу пожежно-рятувальних підрозділів. Внаслідок горіння відходів у довкілля потрапляють токсичні речовини, які згубно впливають на довкілля та організм людини (Ю. І. Скорик, 2010; А. В. Яцук, 2011; Ю. В. Рябов, 2013; ).

Сміттєзвалище ряд науковців розглядають як активний біологічний реактор, управління яким дуже складне. У системі такого біореактора, який працює при постійному потраплянні відходів через нерівномірні проміжки часу, відбувається процес біодеградації органогенів сміття шляхом дії аеробної і анаеробної мікрофлори, в результаті життєдіяльності яких продукти біодеструкції трансформуються в біогаз та фільтрат. Усі процеси мікробіологічної деструкції органічних речовин протікають в гетерогенних умовах (П. П. Казицкас, 1988; Я. І. Вайсман, В. Н. Коротаев, Ю. В. Петров, 2001; С. В. Максимова, 2006; О. М. Гуман, 2008; Т. А. Зайцева, 2010).

Для прискорення формування на сміттєзвалищах екологічно безпечних екосистем в першу чергу необхідний біологічний етап рекультивації за допомогою спеціально підібраних фіторемедіантів та фітомеліорантів, здатних поліпшувати лісорослинні властивості техногенних едафотопів і формувати родючий шар (П. В. Голеусов, 2002; І. Є. Саратов, 2003; В. П. Кучерявий, 2000; Ю. Г. Маджугіна, 2008; Я. В. Геник, 2015).

У другому розділі розроблено програму досліджень, наведено методи та охарактеризовано полігони експериментальних досліджень.

Досліджувалися 10 сміттєзвалищ, які функціонують в екологічно перевантажених місцевостях Західного Лісостепу - містах Львів, Тернопіль, Луцьк, Червоноград, Сокаль, Рава-Руська, Тисмениця, смт Магерів, селах Лавриків, Верещиця. У цих містах та населених пунктах поверхневі та підземні води забруднені токсикантами, радіоактивно забруднені ґрунти. Загалом екологічний стан повітря і ґрунтів оцінюється як забруднений та дуже забруднений. Причинами забруднення екосистем є, перш за все, експлуатація Львівсько-Волинського вугільного басейну, Карпатської нафтової області, Торфово-болотних областей (Карпат і Прикарпаття, Малого Полісся, Лісостепу), а також численних хімічно-промислових заводів. Складування небезпечних відходів на сміттєзвалищах припинилося, здебільшого, після 1991 року і зупинки експлуатації ряду підприємств. Зараз з виходом у світ підзаконних актів про експлуатацію сміттєзвалищ заборонено складувати небезпечні відходи разом із побутовими. Проте, нормативні документи не вирішують проблеми вже накопичених небезпечних відходів на діючих сміттєзвалищах.

Для досягнення мети роботи на основі результатів аналізу літературних джерел було розроблено методологію досліджень, яка включає:

· теоретичні дослідження екологічного стану сміттєзвалищ та їх впливу на довкілля та організм людини, а також сучасних підходів із фітомеліорації девастованих ландшафтів;

· розроблення типології сміттєзвалищ досліджуваного регіону та класифікації негативних впливів сміттєзвалищ;

· дослідження едафотопів і кліматопів сміттєзвалищ та визначення ролі біогенної деструкції у формуванні гумусового шару на поверхні звалищ;

· дослідження екологічних сукцесій фітоценозів у процесі формування фітомеліоративного покриву сміттєзвалищ;

· дослідження фізіологічної стійкості рудеральної рослинності сміттєзвалищ та виявлення факторів її підвищення;

· наукове обґрунтування заходів із формування фітоценозів-меліорантів як методу виведення сміттєзвалищ із експлуатації.

Польові дослідження ґрунтів проводили відповідно до "Інструкції…" (1957). Опис генетичних горизонтів та класифікацію виявлених ґрунтів здійснювався згідно "Атласу почв Украинской ССР" (1979). Відбір проб здійснено у відповідності до вимог, що викладені у відповідних державних стандартах та методичних вказівках. Фізико-хімічні дослідження едафотопів у межах ґрунтових горизонтів здійснювалися за допомогою методів І. П. Бабєвої (1971), Б. А. Доспехова (1973), Є. В. Аринушкіної (1970), Н. Б. Мякіної, Є. В. Аринушкіної (1979), В. Г. Минеева (2001) та "Лабораторного практикуму з ґрунтознавства" (2003). Зокрема, нітратну форму азоту визначали дисульфофеноловим методом Грандваль-Ляжу, рухомі форми фосфору і калію - за методами Мачігіна та Кірсанова, вміст гумусу - за методом Антонової, Скалабян, Сучилкіної (ДСТУ 4114-2002, ДСТУ 4405:2005, ГОСТ 26488-85, ДСТУ ISO 10390:2007, ГОСТ 26213-91).

Вміст рухомих форм важких металів у едафотопах та рослинних зразках визначалися за допомогою «Методического указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукций растениеводства». Радіонукліди визначали сцинтиляційним методом за допомогою спектрометра енергій гама-випромінювань СЕГ-001 «АКП-С» та бета-випромінювань СЕБ-01 з програмним забезпеченням обрахунку цифрових даних (середнє значення відносної похибки вимірювання, при довірчій ймовірності 95%, не перевищує 25%).

Мікрокліматичні параметри сміттєзвалищ та турбулентність повітряних мас встановлювалися за методиками З. А. Міщенка, Г. В. Ляшенка (2007). При оцінці взаємовпливу мікрокліматичних показників використано кореляційний аналіз.

Розвиток насаджень та параметри їх росту на сміттєзвалищах оцінювали за допомогою лісівничо-таксаційної методики М. П. Анучіна (1977), що передбачає закладання тимчасових пробних площ, вимірювання діаметра деревних порід на висоті 1,3 м, загальну висоту дерев та параметри крон. Оцінка життєвого стану дендрофлори здійснювалася візуально за 5-бальною шкалою Е. Н. Андрєєвої та ін. (2002). Оцінку естетичного стану дерев здійснено за методикою Х. Г. Якубова (2005). Опис та аналіз мікроасоціацій здійснено за методиками А. А. Корчагіна (1976) та В. П. Кучерявого (2000, 2003). Екологічна структура флори наведена за П. С. Погребняком (1968). Геоботанічні описи пробних площ проводилися за стандартною методикою А. Г. Воронова (1973). З метою вивчення подібності флор досліджуваних ділянок сміттєзвалищ використано коефіцієнти флористичної спільності Жаккара та Чекановського-Сьєренсена. Для оцінки надґрунтового рослинного покриву була використана шкала Drude (1913). Фітомеліоративна ефективність фітоценозів-меліорантів визначалася за методикою В. П. Кучерявого (2003).

Дослідження ґрунтової флори здійснювалися за методиками М. С. Гілярова (1975). Вид дощових черв'яків визначено за методикою Т. С. Перель (1976). Біоіндикацію та аналіз токсичності едафотопів сміттєзвалищ здійснено за допомогою тесту на крес-салат у відповідності до методики А. І. Федорової, А. Н. Нікольскої (2003).

Визначення кількісного та якісного складу мікроміцетів техногенних едафотопів сміттєзвалищ проводили методом посіву ґрунтової суспензії з децимальних розведень на сусло-агар та агаризоване середовище Чапека. Культивування досліджених зразків здійснювалося при температурі +26-28°С. Ізольовані культури вивчали з допомогою мікроскопа «МБІ-6» за прийнятою в мікологічних дослідженнях методикою (И. А. Дудка, С. П. Вассер, Э. А. Элланская, 1982). Вивчення ізольованих грибів проводили за загальноприйнятими визначниками (Н. М. Пидопличко, А. А. Милько, 1971; M. B. Ellis, 1993).

Вимірювання вологості ґрунтів здійснювали за допомогою вологоміру "МГ-44". Кислотність та температура субстратів виміряні приладом «КС-300В», зв'язність визначалася за допомогою «Приладу для визначення щільності ґрунту», липкість встановлено за допомогою «Приладу для визначення липкості ґрунту». Для вимірювання потужності еквівалентної дози фотонного іонізуючого випромінювання, щільності потоку бета-частинок використовувався дозиметр-радіометр МКС-05"ТЕРРА" (відповідає стандарту ISO 9001-2000, сертифікат №203363). Температуру довкілля, швидкість вітру, атмосферний тиск, освітленість заміряно за допомогою портативної метеостанції "Kestrel-4000". Вміст нітратів виміряні за допомогою екологічного тестера довкілля "Soeks". Вміст глюкози у рослинності сміттєзвалищ виміряно за допомогою глюкометра "Accutrend Sensor".

Склад продуктів горіння зразків ТПВ визначено за допомогою багатоканального газоаналізатора "Protege" (сертифікований незалежною організацією на відповідність вимог Директиви ЕМС (2004/108/ЕС)). Температура полум'я виміряна пірометром "GM1150A" (безконтактний метод). Маса твердих побутових відходів зважена за допомогою електронних ваг "Digital scale" із точністю 0,01 г. Для визначення летких речовин зразків та теплотворної спроможності компонентів суміші використано рівняння, які наведені у "Методике исследования свойств твердых отбросов" (1970).

Фізіологічні дослідження рудеральної рослинності сміттєзвалищ проводили: ознаки мінерального голодування рослин - за методиками, які описані І. Л. Бухаріною, О. В. Любимовою (2009), П. С. Гнатівим (2002); солестійкість рудеральних видів - за методикою П. А. Генкеля (1965); хлориди і сульфати в едафотопах - за "Методика исследования свойств твердых отбросов" (1970); розподіл пігментів - хроматографічним методом за М. С. Цветом (1903); жаростійкість - за методом Ф. Ф. Мацкова (1976); газостійкість - за методиками В. П. Бессонової (2014) та Н. П. Красинського (1950); водний дефіцит - за методикою Т. В. Паршикової (2010); водоутримувальну здатність - за методикою А. Арланда; активність каталази - за методиками О. А. Бойко (2013) та Н. Н. Третьякова (1990); посухостійкість - методом крохмальної проби за Н. Н. Третьяковим (1990); фітомасу та вміст глюкози - за В. П. Кучерявим (2010).

Статистичну обробку даних проводили згідно із загальноприйнятими методиками, кореляційний та регресійний аналіз - з використанням прикладних програм Microsoft Excel 2010, Mathcad, Origin 8.

У третьому розділі запропоновано типологію сміттєзвалищ, наведено класифікацію негативних впливів сміттєзвалищ на довкілля, температурні режими, здійснено моделювання температурного поля та встановлено склад продуктів горіння сміття із різним морфологічним складом. Встановлено залежність потужності еквівалентної дози іонізуючого випромінювання від фітомеліоративного вкриття та вміст нітратів у рослинній продукції.

Відомі на сьогодні типології сміттєзвалищ не охоплюють такі класифікаційні ознаки як ступінь природного заростання, видовий склад лісових культур для біологічного етапу рекультивації, напрям проведення фітомеліоративних робіт. Зате, деякі ознаки вже розроблених класифікацій сміттєзвалищ можна використовувати для певних кліматичних зон та місцевостей.

У основу представленої типології сміттєзвалищ покладено ієрархічний метод класифікації систем. В нашому випадку множиною об'єктів виступають сміттєзвалища, а класифікаційними угрупованнями ознаки їх поділу. Найвищий рівень класифікації передбачає 5 груп класифікації. Ці групи розподіляються за ознаками (всього 27), а ті у свою чергу на показники (110). Позначення типу сміттєзвалища здійснюється літерою, а показника цифрою.

Генетична група ознак типології сміттєзвалищ враховує особливості географічного розташування сміттєзвалищ та адміністративний поділ і включає такі ознаки: географічна зона розташування сміттєзвалища; адміністративне розташування сміттєзвалища; віковий фактор; морфологічний склад сміттєзвалищ; організація накопичення побутових відходів. Інженерно-геологічна група ознак типології сміттєзвалищ включає геометричні параметри та геологічні умови функціонування сміттєзвалищ. Класифікаційні ознаки, які входять в групу такі: ландшафт утворення; підстилаюча порода; форма; об'єм та площа; висота. Едафо-кліматопічна група ознак типології сміттєзвалищ передбачає едафічні та кліматопічні фактори, які впливають на розвиток фітоценотичного вкриття: вміст гумусу в едафотопах, ступінь засолення едафотопів; вміст важких металів у едафотопах; активність мікроміцетів; забруднення радіонуклідами; вітрова ерозія; турбулентний обмін. Екологічна група ознак типології сміттєзвалищ включає такі види: ступінь фітотоксичності, життєдіяльність безхребетних, вміст нітратів у рослинності, фізіологічна стійкість рослинності, види фітомеліоративного вкриття, ступінь фітомеліоративного вкриття, естетика. Ознаки даної групи характеризують сміттєзвалища з точки зору можливості проведення природної та штучної фітомеліорації. Техногенна група ознак типології сміттєзвалищ передбачає фактори, які спричинені функціонуванням сміттєзвалищ та мають безпосередній вплив на довкілля. Ця група передбачає класифікацію сміттєзвалищ за: пірогенним фактором; токсичністю продуктів горіння; виділенням фільтрату; виділенням біогазу; радіаційним фоном.

Розроблена типологія сміттєзвалищ дозволяє ефективно спроектувати комплекс організаційних та практичних заходів для виведення сміттєзвалищ із експлуатації шляхом фітомеліорації у залежності від їх класифікаційних ознак та регіональної приналежності.

Дослідження температурних режимів техногенних едафотопів, як одних із негативних факторів, у зоні впливу сміттєзвалищ передбачали два етапи: встановлення температурного режиму у зоні впливу сміттєзвалища та встановлення температурного режиму на бічних поверхнях і вершині сміттєзвалища. Температурний режим техногенних едафотопів у зоні впливу сміттєзвалищ знаходиться в межах +10-+15^°С. Встановлено, що при наближенні до сміттєзвалища температура техногенного едафотопу на різній глибині зростає (рис. 1). На глибині 5 см температура збільшується біля підніжжя (фільтраційні озера) у порівнянні із фоновими значеннями на +6^°С (із +11^°С до +17^°С). На глибині 10 см температура біля підніжжя вища фонових значень на +5^°С (+10^°С за 500 м від сміттєзвалища і +15^°С біля фільтраційних водойм). На глибині 20 см температура біля підніжжя вища фонових значень на +4^°С (+10^°С за 500 м від сміттєзвалища і +14^°С біля фільтраційних водойм).



Рисунок 1 ? Моделювання зміни температури із наближенням до сміттєзвалища на глибинах 5, 10, 20 см

На Львівському міському сміттєзвалищі виявлено 2 місця виходу продуктів горіння на поверхню. Температура на поверхні сміттєзвалища у місцях виходу газів становила +39^°С та +42^°С. На віддалі 1 м від місць виходу продуктів горіння із тіла сміттєзвалища температура знизилася до +37^°С. Тут не виявлено рослинного вкриття. За 2 м від місць виходу продуктів горіння температура становила +25^°С. У місцях з підвищеним температурним режимом процес природного заростання сміттєзвалища ускладнюється внаслідок самозаймання та просідання твердих побутових відходів.

Причиною збільшення температури техногенного едафотопу при наближенні до сміттєзвалища є вплив тепла, яке надходить від процесів деструкції та подальшого горіння сміття. З метою вивчення впливу підвищеної температури на розвиток рослинності на сміттєзвалищах розроблена модель температурного поля від поверхні до джерела горіння. Розглядається сферична поверхня радіусом при деякому заданому радіальному розподілі температури (рис. 2) у вигляді функції .

Рисунок 2 ? Схематичне зображення джерела горіння сміттєзвалища



Приймається, що температура сфери залежить від радіуса і часу. В початковий момент часу температура в центрі сфери буде більшою за температуру на поверхні сміттєзвалища: . Диференціальне рівняння теплопровідності буде мати вигляд:

(1)

Початкові та граничні умови можна записати у вигляді:

(2)

(3)

(4)

де - температура в сфері, ⁰С; - величина, на яку знизилася температура середовища в початковий момент часу, ⁰С.

Застосувавши до рівняння (1) і умов (2-4) перетворення Лапласа нами отримано рівняння:

(5)

де, - характеристичні числа, ; ; - критерій Фур'є; - коефіцієнт температуропровідності, - коефіцієнт теплопровідності, - питома ізохорна теплоємність, - густина тіла,

Підставивши вихідні дані =0,25 Вт/(м·К); =400 кг/м³; с_?=2000 Дж/(кг·К); t_пов=+42°С у рівняння (5) та використовуючи програмне забезпечення Mathcad і Origin Lab отримано графічні представлення розподілу температури у товщі сміттєзвалища (рис. 3).

Рисунок 3 ? Розподіл температури у товщі сміттєзвалища: Т1 при температурі джерела горіння +1000^°С; Т2 +950^°С; Т3 +900^°С; Т4 +850^°С; Т5 +800^°С; Т6 +750^°С; Т7 +700^°С

Нами досліджені діапазони температур джерела горіння (+700^°С до +1000^°С) та глибина його утворення (1,5-2 м). Вивчення розподілу температури у товщі сміттєзвалища за умови різної температури джерела горіння є важливими з точки зору впливу тепла на розвиток рослинного покриву сміттєзвалища. Встановлено, що при температурі джерела горіння від +700^°С до +1000^°С на глибині 0,1 м сміттєзвалища, температура субстрату становить +125^°С +175^°С. Як наслідок, у радіусі 1 м навколо осередків горіння сміттєзвалищ розвиток рослинності не спостерігається. За 2 м та більше від осередків горіння рослинність представлена Chenopodium urbicum L., Artemisia vulgaris L., Artemisia absinthium L., Plantago major L., Arctium lappa L. Встановлено, що видове різноманіття навколо осередків горіння сміттєзвалищ є надзвичайно низьке (табл. 1).



Таблиця 1- Індекси різноманітності (D) досліджуваних майданчиків поблизу осередків горіння сміттєзвалищ

Досліджуваний майданчик, №
1	2	3	4	5	6	7	8
D у радіусі 2 м від місць горіння	D у радіусі 3 м від місць горіння
3,33	2,85	4,28	3,57	4,21	4,80	4,50	4,35

Встановлена нами залежність видового багатства (S) і чисельності окремих організмів (N) в угрупованнях графічно наведена на рис. 4 та описана рівнянням (6).

Кислотність та вологість субстрату на різній віддалі від осередків горіння змінюються. Зокрема, на віддалі 3 м реакція середовища переходить у слабо кислу. Вологість субстратів із глибиною зменшується, а з віддалю від осередків горіння збільшується (рис. 5). Субстрат навколо осередків горіння сміття характеризується низьким вмістом гумусу, кислою реакцією середовища, високою зв'язністю.

Рисунок 4 ? Залежність кількості організмів від видового багатства в угрупованнях навколо осередків горіння відходів

Рисунок 5 ? Значення вологості та кислотності субстрату навколо осередків горіння відходів



(6)

Виявлені колонії мікроміцетів у зоні горіння (Penicillium ochro-chloron, Aspergillus fumigatus, Aspergillus niger, Rhizopus oryzae) є індикаторами забруднення важкими металами субстратів та викликають різноманітні захворювання у людей (рис. 6).

Aspergillus fumigatus; Aspergillus niger

Rhizopus oryzae; Penicillium ochro-chloron

Рисунок 6 ? Найбільші колонії мікроміцетів у зоні горіння відходів

Aspergillus niger поширюється у субстратах, які забруднені вуглеводнями. Penicillium ochro-chloron - виявлений на ділянках, де надмірний вміст важких металів у субстратах. Aspergillus fumigatus розвивається у середовищах, де знижений вміст кисню (у т. ч. внаслідок горіння). Rhizopus oryzae - патогенний вид, який виявлений у відходах із вмістом продуктів харчування. Розвиток патогенних мікроміцетів свідчить про техногенно трансформоване середовище.

У результаті проведення дослідів для встановлення якісного та кількісного складу продуктів горіння, встановлено, що найнебезпечнішим для організму людини є горіння сміття із таким морфологічним складом: полімери (20%) + гума (19%) + текстиль (19%) + деревина (сосна звичайна) (19%) + стружка заліза (19%) + стружка алюмінію (1%) (зразок №4). При горінні цього сміття виділяється сірководень - 2 ppm або 0,0002%, вибухонебезпечні гази - 11%, концентрація чадного газу становить > 1000 ppm, кисню - 18,3% (мінімальна концентрація для життєдіяльності людського організму становить 20,9%). Якісний та кількісний склад продуктів горіння (усереднені показники) наведено на рис. 7. Максимальна температура полум'я встановлена для зразка №3 (+434,8°C), хоча показники середньої температури найбільші для зразка №4 (+387,8°C). Значення температур для всіх зразків наведено на рис. 8. Встановлено, що суміш органічних відходів у зразку №5 при горінні виділяє СО=148 ppm, а концентрація O₂ становить 19,9%. В загальному встановлено, що при горінні усіх сумішей сміття концентрація кисню знижується до показників 18,3-20,7%, а вміст СО зростає від 41 до > 1000 ppm.

Рисунок 7 ? Вміст кисню, сірководню та вибухонебезпечних газів (С_xН_y) у продуктах горіння сміття

Рисунок 8 ? Вміст чадного газу в продуктах горіння сміття та показники середніх і максимальних температур полум'я

Найбільше виділяється летких речовин із відходів: у зразку №1 - із полімерів (42,17%); у зразку №2 - із полімерів та текстилю (по 21,1%); у зразку №3 - із полімерів (47,2%); у зразку №4 - із полімерів (16,87%); у зразку №5 - із деревини (13,58%). Найменше: у зразку №1 - із паперу (37,97%); у зразку №2 - із картону (19%); у зразку №3 - із паперу (8,35%); у зразку №4 - із стружки заліза (0,01%); у зразку №5 - із кісток (8,1%).

Найбільша теплотворна здатність належить: у зразку №1 - полімерам (7243,2 кДж/кг); у зразку №2 - полімерам та текстилю (по 3621,6 кДж/кг); у зразку №3 - полімерам (8112,3 кДж/кг); у зразку №4 - гумі (4510,4 кДж/кг); у зразку №5 - кісткам (3868,6 кДж/кг). Найменші значення теплотворної здатності виявлені при горінні такого сміття: у зразку №1 - паперу (7096,6 кДж/кг); у зразку №2 - рослинних решток (51,3 кДж/кг); у зразку №3 - стружки алюмінію (10,3 кДж/кг); у зразку №4 - стружки алюмінію (2,0 кДж/кг); у зразку №5 - рослинних решток (1934,3 кДж/кг).

При вимірюванні потужності еквівалентної дози (ПЕД) (¹³⁷Cs) встановлено, що на різних рівнях експозицій схилів її значення перевищують максимально допустимі рівні у північній частині (вершина та середня експозиція схилу), південній (вершина) та поблизу озер-відстійників із гудронами (вершина). Найбільші показники потоку в-променів зафіксовано на вершині східної (0,01 частинок/(смІ·хв), південної та північної експозицій (0,02 частинок/(смІ·хв), що на порядок більше фонових значень. При збільшенні ПЕД щільність потоку в-променів зменшується (рис. 9). Досліджувані показники перевищують фонові значення на всіх ділянках.

Рисунок 9 ? Значення ПЕД та в-променів на досліджуваних ділянках: 1 - Автомагістраль Львів - Жовква; 2 - 500 м від полігону; 3 - 500 м від полігону (водоймище); 4 - 400 м; 5 - 300 м; 6 -200 м; 7 -100 м; 8 - підніжжя полігону (озеро фільтрату); 9 - підніжжя полігону

ПЕД іонізуючого випромінювання та щільність потоку в-променів на досліджуваних ділянках сміттєзвалищ залежать від рослинного покриву. Спостерігається тенденція до зменшення іонізуючого випромінювання на ділянках із більшим відсотком проективного вкриття (рис. 10-11). Дендрофлора, внаслідок слабкого розвитку, не відіграє відчутної ролі в зниженні радіаційного пресингу на довкілля.

Рисунок 10 ? Залежність ПЕД від проективного вкриття на різних відстанях від сміттєзвалища

Рисунок 11 ? Залежність ПЕД від проективного вкриття на поверхні сміттєзвалища

У більшості досліджуваних рослин вміст нітратів перевищує ГДК. Встановлено, що найбільше нітратів поглинули: Solanum lycopersicum L. (207 мг/кг); Cucurbita pepo L. (127 мг/кг); Crataegus monogyna Jacq. (94 мг/кг); Prunus padus L. (112 мг/кг). Встановлено, що найбільше нітратів накопичує насіння. Наприклад у Malus domestica Borkh. вміст нітратів у насінні перевищує ГДК (60-66 мг/кг). Зате, у зовнішньому шарі стінок плодів різних діаметрів вміст нітратів мінімальний (рис. 12). Найбільше накопичення нітратів спостерігається у плодів більшого діаметру. Плоди Solanum lycopersicum L. діаметрами 18-38 мм не мають тенденції щодо накопичення нітратів. Проте, плоди діаметром 52 мм накопичують нітрати у 1,5 рази більше за ГДК (197-224 мг/кг) (рис. 13). Споживати рослини, які набули розвитку на сміттєзвалищах та у зонах їх впливу не рекомендується у зв'язку із підвищеним вмістом нітратів, токсична дія яких може негативно вплинути на організм людини.

Рисунок 12 ? Динаміка накопичення нітратів різними частинами плоду Malus domestica Borkh.

Рисунок 13 ? Накопичення нітратів у залежності від розмірів плоду Solanum lycopersicum L.

Спостерігається, що основним джерелом накопичення нітратів у рослинності є фільтраційні стоки із тіла сміттєзвалища.

Для встановлення найбільш екологічно безпечного, з точки зору поводження із фільтратом, сміттєзвалища розраховано інтегральний коефіцієнт безпеки кожного з них. Індекси значимості та пріоритетів (d) нами встановлювались для кожного окремого показника, який характеризував певний недолік поводження із фільтратом окремого сміттєзвалища. Максимальні значення індексу значимості (1) відповідали найбільш значущим показникам, які істотно впливають на екологічний та техногенний стан довкілля. Мінімальні значення (0,2) встановлювалися для тих показників, які мають мінімальний вплив на техногенний стан довкілля.



Таблиця 2 - Індекси значимості та недоліки поводження із фільтратами

Сміттєзвалище, індекс значимості та пріоритетів	Наявність водозбірних ставків із фільтратом	Відсутність зсувів дамб	Організоване відведення фільтрату	Наявність дренажних систем згідно вимог	Наявність споруд знешкодження та утилізації фільтрату	Наявність геохімічних бар'єрів	Відсутність явища проникнення фільтрату на землі с/г призначення	Відсутність неприємного запаху фільтрату	Наявність систем моніторингу за рівнем фільтрату	Виконання вимог нормативних документів
d	0,8	0,4	0,6	0,8	1,0	1,0	1,0	0,2	0,6	1,0
Львівське	+	-	+	-	-	-	-	-	-	-
Тернопільське	-	-	-	-	-	-	-	+	-	-
Луцьке	-	-	-	-	-	-	-	+	-	-
Червоноградське	+	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Сокальське	+	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Рава-Руське	-	-	-	-	-	-	-	+	-	-
Магерівське	-	-	-	-	-	-	-	+	-	-
Тисменицьке	+	+	+	-	-	-	-	+	-	-

Найнижчий інтегральний коефіцієнт екологічної безпеки (0,2) притаманний сміттєзвалищам у яких відсутні озера-накопичувачі фільтратів, дренажні системи, а фільтрат напряму потрапляє у довкола розташовані сільськогосподарські угіддя (Луцьке, Тернопільське, Магерівське, Рава-Руське звалища).

У четвертому розділі досліджено техногенні едафотопи сміттєзвалищ та їх вплив на природні фітомеліоративні процеси, біоіндикацію едафічних умов сміттєзвалищ за допомогою вивчення життєдіяльності дощових черв'яків, тесту на крес-салат, розвитку макроміцетів, особливості формування кліматопів.

При дослідженнях глибокого торфовища (ґрунтовий розріз №1), яке знаходиться в зоні впливу Львівського сміттєзвалища, виявлено, що у поверхневому шарі Т₁ вміст важких металів значно перевищує показники в генетичному горизонті Т₂. Розподіл вмісту рухомих форм важких металів за профілем досліджуваних ґрунтів проявляється в поступовому зменшенні їх з глибиною. Торфовище має значний запас азотних (56,05 мг/100 г) та калійних (58,5 мг/100 г) поживних речовин та низький вміст гумусу (2,06%). Тут виявлено 10 видів мікроміцетів. Серед них представники родин: Mucoraceae; Moniliaceae; Tuberculariaceae. Аналіз мікроміцетів торфовища за швидкістю росту показав, що повільно зростаючим мікроміцетам належить найбільша частка - 70%, відповідно швидко зростаючим - 30%. Розподіл за забарвленням показав, що переважають темнобарвні мікроміцети родини Moniliaceae (80%), які характеризуються токсичністю. Такі показники життєвості мікроміцетів свідчать про значне забруднення горизонтів розрізу важкими металами.

При описі ґрунтового розрізу №2 (сільгоспугіддя на захід від Львівського сміттєзвалища) виявлено генетичні горизонти H(gl) та P(h)(gl). На глибині 30 см та більше концентрація елементів зменшується у 10 разів. Рухомі форми таких полютантів як Co, Cd, Hg накопичуються, здебільшого, у горизонті P(h)(gl). Мінеральний склад генетичних горизонтів ґрунтового розрізу №2 мають високі показники за винятком гумусу, вміст якого складає 1,53-1,7 %. За цим показником ґрунт відноситься до низькогумусного, що є недоліком для розвитку рослинності у зоні впливу сміттєзвалища. Вміст NO₃ у горизонті складає 20,6-30,5 мг/100 г ґрунту, P₂O₅ - 9,92-11,51 мг/100 г ґрунту, К₂О - 55,8-56 мг/100 г ґрунту. У горизонті H(gl) розвиваються мікроміцети родин Mucoraceae, Moniliaceae. Горизонт P(h)(gl) населяють Moniliaceae, Tuberculariaceae, Dematiaceae. Аналіз мікроміцетів за забарвленням та швидкістю росту показав, що у межах цього генетичного горизонту розвиваються темнобарвні мікроміцети (78%) та повільно зростаючі (89%).

Ґрунтовий розріз №3 закладений за 100 м на схід від підніжжя Львівського сміттєзвалища та перпендикулярно 70 м до дороги, яка веде до нього. Виявлено такі генетичні горизонти як H(о), H, H(p)(gl), P(h)(gl). Вміст рухомих форм Mn та Cu збільшується із глибиною (від 29,4 мг/кг до 39,7 для Mn та від 0,57 мг/кг до 0,93 мг/кг для Cu). Вміст Zn у генетичних горизонтах становить 1,6-3,9 мг/кг. Вміст Pb у генетичних горизонтах перевищує ГДК у 1,5 рази та збільшується концентрація із глибиною починаючи із рівня 23 см (рис. 14). Концентрації рухомих форм Co, Cd, Hg збільшуються із глибиною (рис. 15). Накопичення важких металів у генетичному горизонті P(h)(gl) свідчить про вимивання їх до материнської породи. Вміст гумусу у горизонтах зменшується із глибиною та становить всього 0,5-0,71%. Також спостерігається низький вміст P₂O₅ - 0,95-3,84 мг/100 г ґрунту та зменшення концентрації з глибиною.

Рисунок 14 ? Вміст мангану, міді, цинку та свинцю у горизонтах розрізу 3

Рисунок 15 ? Вміст кобальту, кадмію та ртуті у горизонтах розрізу 3

Найбільш збіднений видовий склад мікроміцетів у розрізі №3. Всього виявлено 10 видів, які належать до 3-х родин класу Hyphomycetes (Deuteromycetes). На глибині 43 см і нижче спостерігається життєдіяльність лише одного виду ? Mycelia st. dark. Аналіз мікроміцетів за забарвленням та швидкістю росту ґрунтового розрізу №3 показав, що найбільше розвиваються темнобарвні мікроміцети (60%) та повільно зростаючі (100%). Відсутність жодного виду швидко зростаючих мікроміцетів свідчить про сильне забруднення горизонтів небезпечними речовинами та сполуками.

Встановлено, що найбільша активність мікроміцетів притаманна середнім сміттєзвалищам. Наприклад, на Червоноградському сміттєзвалищі виявлено 26 життєздатних колоній мікроміцетів, які належать до 2-х класів та 4-х родин; на Сокальському та Рава-Руському - по 35 життєздатних колоній, які відносяться до 2-х класів та 4-х родин. Низька активність мікроміцетів малих сміттєзвалищ пояснюється початковими ґрунтоутворювальними процесами внаслідок малого терміну їх функціонування (на Лавриківському сміттєзвалищі виявлено 5 життєздатних колоній мікроміцетів, які належать до 2-х класів та 2-х родин; на Верещицькому сміттєзвалищі виявлено 10 життєздатних колоній мікроміцетів, які належать до 1-го класу та 2-х родин).

...