Слободенюк О.А. Фіторемедіація ґрунтів, забруднених стійкими хлорорганічними пестицидами – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 –екологія. – Інститут агроекології УААН, Київ, 2008.
У роботі досліджено можливість застосування однорічних культурних рослин з метою ремедіації різних типів ґрунтів, забруднених хлорорганічними пестицидами. Показано, що представники родини Cucurbitaceae здатні щонайбільше акумулювати ДДТ у своїх тканинах. Встановлено, що внесення мінеральних добрив сприяє надходженню ксенобіотиків із ґрунту до рослин. Рекомендованою є доза N60P90K60. Проведено агроекологічне оцінювання ґрунту санітарно-захисної зони складу агрохімікатів с.Зубівщина Житомирської області. Встановлено, що при впровадженні фіторемедіаційних технологій для відновлення ґрунтів необхідно попередньо дослідити фітотоксичність ґрунту. Розроблено методичні рекомендації з фітотестування забруднених стійкими пестицидами ґрунтів. Лабораторні дослідження показали, що анаеробне розкладання є ефективним шляхом утилізування забрудненої ДДТ рослинної маси.
У дисертаційній роботі досліджено та науково обґрунтовано процеси фітоекстракції та фітодеградації ДДТ однорічними культурними рослинами з забруднених ґрунтів України.
Встановлено спроможність однорічних культурних рослин: ячменю (Hordeum vulgare L.), пшениці (Triticum durum L.), квасолі (Phaseolus vulgaris L.), сої (Glycine max L.), кабачків (Cucurbita pepo L.), гарбузів (Cucurbita pepo L.) поглинати ДДТ із забруднених ґрунтів. Розраховано коефіцієнти накопичення та встановлено, що максимальні його значення у рослин родини Cucurbitacеae – кабачків - 5,2 та гарбузів - 4,72.
Досліджувані родини рослин за фітоекстракційною спроможністю щодо ДДТ розташовані у такому порядку: Cucurbitacеae > Fabaсeae > Poaceae.
Виявлено, що природна здатність рослин утворювати ліпіди у своїх тканинах впливає на ектракційну спроможність рослин щодо ДДТ – максимальна кількість сумарних ліпідів спостерігається у тканинах рослин кабачків – 49,52 %, а мінімальна у тканинах рослин ячменю – 14,82 %; така сама закономірність і при поглинанні ДДТ вегетативними органами рослин
Ефективним способом підсилювання спроможності рослин поглинати ДДТ є застосування мінеральних добрив: доза N60P90K60 дає змогу у 2,2 – 2,3 раза збільшити поглинання пестициду.
Встановлено, що у суцвітті накопичено від 25,73 % (при внесенні N60P90K60) до 17,29 % (без застосування добрив) ксенобіотика від загального вмісту ДДТ у рослині.
Проведено екотоксикологічне оцінювання території прилеглої до зруйнованого складу отрутохімікатів поблизу с. Зубівщина Житомирської області за забрудненням хлорорганічними пестицидами та стійкими гербіцидами класу сим-триазинів. Вміст ДДТ у ґрунті забрудненого едафотопу у 1,5 – 9,4 раза, а вміст стійких гербіцидів у 1,35 – 20,8 разів перевищують встановлені ГДК.
Не спостерігається залежності активності оксидоредуктаз – поліфенолоксидази та пероксидази – від вмісту хлорорганічних пестицидів у едафотопі за полікомпонентного забруднення. Основний вплив на ферментативну активність має кислотність ґрунту та вміст гумусу. Активність пероксидази вища ніж поліфенолоксидази, що свідчить про переважання процесів мінералізації гумусу в зазначених ґрунтах і про необхідність удобрення ґрунту при проведенні фіторемедіаційних заходів.
Анаеробне розкладання є ефективним способом утилізації рослин, що містять у своїх тканинах ДДТ; згідно з лабораторними дослідженнями за температури 24±2 С без доступу світла період напіврозкладання ДДТ у забрудненій фітомасі становить 3,4 доби.
На прикладі дерново-підзолистого супіщаного ґрунту із давнім полікомпонентним забрудненням пестицидами розроблено метод фітотестування, який дає можливість оцінити перспективи впровадження фіторемедіаційних технологій для певної ділянки, забрудненої ДДТ.
Публікації автора:
Кризовий моніторинг дерново-підзолистих ґрунтів, забруднених залишковими кількостями пестицидів / Л.І. Моклячук, Г.Г. Андрієнко, І.М. Городиська [та ін.] // Наукові праці Полтавської державної академії. – 2005.– Т.4 (23). – С. 203–207. (Проведення польових та лабораторних досліджень щодо вмісту ДДТ у дерново-підзолистому ґрунті Житомирської області; участь у аналізі та узагальненні результатів, написанні статті).
Фітоекстракція та фітодеградація ДДТ рослинами кабачків (Cucurbita pepo) та квасолі (Рhaseolus vulgaris) / Л.І. Моклячук, Г.Г. Андрієнко, О.А. Слободенюк [та ін.] // Вісник Державного агроекологічного університету. – 2006.– Вип. №1 (16). – С. 27–31. (Проведення лабораторних та вегетаційних досліджень, аналіз та узагальнення результатів, участь у написанні статті).
Моніторинг та екотоксикологічну оцінка ґрунтів з тривалим полікомпонентним забрудненням / Л.І. Моклячук, Г.Г. Андрієнко, А.М. Ліщук [та ін.] // Агроекологічний журнал. – 2007. – №1. – С. 18–24. (Проведення вегетаційного досліду та біометричних досліджень рослин, аналіз отриманих даних, участь у написанні статті).
Слободенюк О.А. Накопичення хлорорганічних пестицидів рослинами родини гарбузових з дерново-підзолистого ґрунту / О.А. Слободенюк, Л. І. Моклячук, Г. Г. Андрієнко // Зб. наук. пр. К.: ННЦ ІЗ УААН. – 2007.– Вип. 1. – С. 66–71. (Проведення вегетаційного досліду та лабораторних досліджень, аналіз отриманих результатів, участь у написанні статті).
Моклячук Л.І. Науково-методичні підходи до фіторемедіації забруднених пестицидами ґрунтів / Л.І. Моклячук, О.А. Слободенюк, В.А. Петришина // Агроекологічний журнал. Спеціальний випуск. – Червень 2008. – С. 188–190. (Проведення вегетаційного досліду з фітоекстракції ДДТ культурними рослинами та лабораторних досліджень визначення його вмісту, аналіз отриманих даних, участь у написанні статті).
Слободенюк О.А. Ферментативна активність забрудненого пестицидами ґрунту [Електронний ресурс] / О.А. Слободенюк // Наукові доповіді НАУ. – 2008. - №3 (11). – С 35 – 41. Режим доступу до журн.:
Слободенюк О.А. Акумулювання ДДТ органами Cucurbita pepo / О.А. Слободенюк //Агроекологічний журнал. – 2008. – №3. – С. 81–83.
Методичні рекомендації з фітотестування забруднених стійкими пестицидами ґрунтів / [Фурдичко О.І., Мовчан М.М., Моклячук Л.І. та ін.]; під ред. О.І. Фурдичка. – К.: ЦНТІ, 2008. – 24 с.
Пат. 13102 Україна, МПК6 Е 21 В 25/10. Пробовідбірник ґрунту / Грибіниченко В.М., Моклячук Л.І., Слободенюк О.А.; заявник та патентовласник Інститут агроекології та біотехнології УААН. – № 13102; заявл. 21.09.05; опубл. 15.03.06. Бюл. № 3.
Здатність кабачків до очищення сірого лісового ґрунту від забруднення ДДТ залежно від доз добрив : матеріали наук.-практ. конф. молодих вчених [„Новітні технології вирощування сільськогосподарських культур – у виробництво”], (Чабани, 23-25 листопада 2004р.) / Інститут землеробства УААН. – К.: ЕКМО, 2004. – 132с.
Фиторемедиационные технологии – метод восстановления загрязненных пестицидами почв: (2-я Междунар. конф. „Сотрудничество для решения проблемы отходов”) (Харьков, 9–10 февраля, 2005г.) [Электронный ресурс] / Л.И. Моклячук, Г.Г. Андриенко, Е.А. Слободенюк. – Режим доступа к материалам: (www. waste.com.ua/ cooperation/2005/theses/moklyachuk.html).
Агроекологічна оцінка ступеня хімічної деградації ґрунтів територій санітарно-захисних зон складів отрутохімікатів: зб. наук. матеріалів наук.-практ. семінару в рамках Всесвітнього дня дій проти СОЗ [„Планета без стійких органічних забруднювачів (СОЗ)”], (Київ, 20 травня 2005р.) / Укр. географ. тов., Міжнародна мережа неурядових організацій з ліквідації СОЗ, Київський нац. ун-т ім. Т. Шевченка. – К.: Обрії, 2005. – 188с.
Дослідження здатності однорічних рослин (на прикладі Cucurbita pepoтаPhaseolus vulgaris) до ремедіації забрудненого ДДТ сірого лісового ґрунту: зб. тез доповідей 6-ї Всеукр. конф. студентів та аспірантів [«Сучасні проблеми хімії»] / Київський національний університет ім. Т. Шевченка. – К.: Київський університет,2005. 211 с.
Field research of sites polluted with pesticides: book of abstracts [“Phytotechnologies lessons from pilot and field scale], (Sintra, Portugal, 27 – 29 April 2006) / COST 859 – Sintra: STC, 2006. – 147 p.
Using plants for biotesting of soil polluted with pesticides: abstract book [„Fate of pollutants in the plant/rhizosphere system: Fundamental aspects and their significance for field applications”], (Vilnius, Lithuania, 30 May – 1 June, 2007) / Scientific Workshop COST Action 859. – Vilnius: Technica, 2007. – 204 p.
The problem of the locally polluted sites in a context of a sustainable development of agroecosystems: book of abstracts [„Application of the phytotechnologies for cleanup of industrial, agricultural and waster water contamination”], (Kamenetz-Podilsky, 4–7 June) / Ecological education centre. – Kamenetz-Podilsky, 2007. – 34 p.
The ecotoxicological estimation of the sites polluted with obsolete pesticides: abstracts 9th International HCH and pesticides forum [„Obsolete pesticides in Central and Eastern European, Caucasus and Central Asia Region: Start of clean up”], (Chisinau, Republic of Moldova, 20–22 September 2007) / Ministry of Ecology and Natural Resources Chisinau, – Ch.: USM, 2007. – 120 p.
Оцінка фіторемедіаційного потенціалу грястиці збірної: мат. ІІ наук.-практ. конф. молодих учених [„Екологічні проблеми сільськогосподарського виробництва”], (Київ, 9–11 вересня 2008 р.) / Інститут агроекології УААН. – К.: ДІА, 2008. – 99 с.
Use of vegetation covers for management of sites contaminated with obsolete pesticides: book of abstracts [„Phytotechnologies in practice – biomass production, agricultural methods, legacy, legal and economic aspects”], (Verneyil-en-Halatte, France, 14–17 October 2008) / COST 859. – Verneyil-en-Halatte, 2008. –134 p.