Анотація до роботи:

Баб’як Н.М. Забруднення агроекосистем Західного Полісся важкими металами техногенного походження (на прикладі законсервованого звалища твердих побутових відходів). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. Державний агроекологічний університет, м. Житомир, 2004.

В дисертаційній роботі представлено результати досліджень, пов’язаних з впливом на навколишнє середовище законсервованого в 1990 р. звалища твердих побутових відходів м. Луцька з масою вивезеного сміття впродовж 15 років у кількості близько 3,5 млн. тонн.

Встановлено параметри максимального рівня забруднення дерново-слабопідзолистого супіщаного ґрунту важкими металами (Pb, Cd, Zn, Ni, Cu, Co, Mn) на відстані 50 м від звалища з перевищенням значень ГДК для більшості елементів у 2-6 разів.

Досліджено негативний вплив полікомпонентного забруднення дерново-слабопідзолистого ґрунту рухомими формами важких металів на розвиток сапрофітних бактерій, ґрунтових мікроскопічних грибів та біологічну активність, а також уповільнення самоочищення ґрунту від патогенів (кишкова палочка).

Визначено закономірності горизонтальної міграції важких металів у системах „ґрунт – рослина”, „ґрунт – вода”.

Намічено шляхи встановлення екологічної рівноваги при утилізації твердих побутових відходів.

Ключові слова. Звалище, тверді побутові відходи, дерново-слабопідзолистий ґрунт, важкі метали, забруднення, міграція, ґрунтові мікроорганізми, біологічна активність, кишкова палочка, екологічна рівновага система „ґрунт – рослина” і „ґрунт – вода”.

В роботі визначено функціональність дії законсервованого звалища ТПВ м. Луцька щодо забруднення ґрунту, фітоценозу, гідросфери важкими металами. Встановлено, що порушення санітарних правил при закладанні звалища та його експлуатації викликає посилення міграції важких металів техногенного походження і впливає на екологічну рівновагу в межах території звалища та в басейні малої р. Серна.

1. Вміст валових і рухомих форм важких металів у профілі дерново-слабопідзолистого супіщаного ґрунту зменшується з глибиною. Найбільші значення коефіцієнтів кумуляції важких металів відмічено в Hd і HE горизонтах.

2. Валові і рухомі форми важких металів Pb, Cd, Zn, Ni, Cu, Co, Mn у 0-20 см шарі дерново-слабопідзолистого ґрунту території законсервованого звалища ТПВ і прилеглих до нього ділянок вказують на пряму залежність їх вмісту від відстані до звалища. Перевищення концентрації рухомих форм важких металів відносно ГДК у міру наближення до звалища відмічено для елементів: Pb – 1,2-6 ГДК, Cu – 1,2-2,7, Ni – 1,2-1,8, Zn – 2, Mn – 1,5-4 ГДК. Забруднення збільшується за напрямом переважаючої рози вітрів (Пн.-Зх. напрям). При підвищенні в 0-20 см шарі дерново-слабопідзолистого ґрунту валового вмісту Pb, Cd, Zn, Ni, Cu, Co, Mn зростає і вміст їх рухомих форм.

3. Вміст Cu, Zn, Mn, Co, Ni, Pb, Cd в надземній масі дикоростучих рослин при полікомпонентному забрудненні дерново-слабопідзолистого ґрунту рухомими формами свинцю, цинку, міді, нікелю і марганцю не досягає межі токсичності для всіх металів, що визначали.

4. За умов полікомпонентного забруднення дерново-слабопідзолистого ґрунту рухомими формами важких металів у встановлених параметрах перевищення ГДК коефіцієнти переходу в системі „ґрунт-рослина” зменшуються в 1,3 - 2 рази для міді, цинку, марганцю і кобальту, а для кадмію, свинцю і нікелю інтенсивність їх переходу в умовах забруднення збільшується в 1,3 - 3,7 рази, порівняно з незабрудненою територією.

5. З посиленням полікомпонентного забруднення важкими металами прилеглої території від периферії (500 м) до звалища відмічено загальне пригнічення мікроорганізмів ґрунту: вміст сапрофітних бактерій на території звалища і на відстані 500 м від нього менший у 4 - 9 рази весною і в 21 – 105 рази влітку, ґрунтових мікроскопічних грибів у 5 - 13 рази весною та в 2 - 5 рази влітку.

6. Поширення умовно-патогенної флори, на прикладі кишкової палочки, вказує на прямий вплив токсичних відходів на всій прилеглій ділянці довкола звалища. За показниками колі-титру кишкової палички в ґрунті (0,0002-0,0009) територія звалища і прилеглих ділянок на відстані 500 м відноситься до сильно забрудненої як навесні, так і в літній період.

7. Полікомпонентне забруднення дерново-слабопідзолистого ґрунту рухомими формами важких металів супроводжується пригніченням целюлозної активності ґрунту, яка уповільнює розклад органічної речовини на території звалища втричі, на відстані 50 м в 3,7 рази, 200 м вдвічі і на відстані 500 м на 1,1 рази, що свідчить про різке зниження біологічної активності ґрунту за умов техногенного його забруднення.

8. Збільшення концентрації рухомих форм ВМ у 0-20 см шарі дерново-слабопідзолистого ґрунту призводить до збільшення їх вмісту в фільтраційній воді. В зв’язку з постійним змивом із поверхні звалища сполук важких металів найвищий рівень забруднення фільтраційних лізиметричних вод виявився на відстані 50 м , де вміст свинцю утричі, кадмію удвічі, нікелю у 49 разів, міді у 48 разів більший ніж на відстані 500 м від звалища. На природному фоні, що не підлягав впливу техногенного навантаження ці показники менші від периферії звалища за вмістом свинцю, кадмію , нікелю в 4 - 8 разів.

9. У підземних водах зони впливу звалища ТВП виявлено перевищення ГДК у 2,6 рази для кадмію в Пн.-Зх. напрямі на відстані 900-1000 м і в 12 разів - для цинку в Пн.-Сх. напрямі на відстані 150 м.

10. Вміст важких металів (Pb, Cd, Zn, Ni, Cu, Co, Mn) у р. Серна змінюється сезонно впродовж року. Максимальна концентрація металів характерна для повеневого стану. Перевищення ГДК важких металів у воді р. Серна не виявлено.

11. В системі „ґрунт – річка” найбільш піддані міграційним процесам елементи Cd, Pb, Cо і Cu, тоді як Mn, Ni і Zn менш рухомі.

Публікації автора:

1. Снітинський В., Баб’як Н. Забруднення важкими металами дерново-підзолистих ґрунтів території, прилеглої до законсервованого Луцького звалища твердих побутових відходів // Вісник Львівського державного аграрного університету: Агрономія. – 2003. - № 7. – С. 3–5.

2. Снітинський В., Баб’як Н. Вміст важких металів в дерново-підзолистих грунтах території, прилеглої до законсервованого звалища ТВП // Матеріали IV Міжнародної науково-практичної конф. „Проблеми сільськогосподарської радіології – 17 років після аварії на ЧАЕС.”- Житомир, 2003. – С. 129-131.

3. Баб’як Н. Мікробіологічні особливості дерново-підзолистого ґрунту території прилеглої до Луцького сміттєзвалища // Вісник Українського державного університету водного господарства та природокористування. Вип. 6. – Рівне, 2003. – С. 3–8.

4. Баб’як Н. Закономірності міграції важких металів в системі „ґрунт-рослина” в зоні законсервованого звалища твердих побутових відходів // Вісник ДААУ. – Житомир, 2003. – С. 212–217.

5. Баб’як Н. Вміст важких металів у поверхневих водах гідрографічної мережі зони впливу звалища твердих побутових відходів // Вісник Львівського державного аграрного університету: Агрономія. – 2004. -.№ 8.– С. 35-39.

6. Баб’як Н. Вміст важких металів в ґрунті і рослинах території, прилеглої до законсервованого звалища твердих побутових відходів // Тези другої Міжнародної конференції „Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти”. – Львів, 2004. – С. 311.