Теоретично й експериментально обгрунтовано необхідність проведення агрогеохімічних досліджень закономірностей міграції та акумуляції важких металів (ВМ) у системі зрошувальна вода - грунт - рослина. Установлено, що вміст ВМ у зрошувальних водах України обумовлюється переважно антропогенним чинником, який деякою мірою нівелює природні зональні закономірності поширення металів. Виявлено закономірності зміни вмісту ВМ в орному шарі та їх грунтово-профільного розподілу в зрошуваних грунтах України, багаторічну динаміку металів і вплив застосування добрив на ці процеси. Уперше з'ясовано, що багаторічне зрошення водами I класу якості (за вмістом металів) та застосування добрив, не змінюючи істотно валовий вміст елементів, обумовлюють тенденцію підвищення вмісту кислоторозчинних і рухомих форм більшості ВМ. За результатами розрахунків балансу металів виявлено його від'ємність для мікроелементів Zn, Co, Cu. Застосування мікродобрив за умов дефіциту мікроелементів у грунті виявилося неефективним. Для профільного розподілу рухомих форм металів встановлено існування вилугуваного та акумулятивного шарів. Доведено, що агрогеохімічні закономірності міграції та акумуляції ВМ у системі зрошувальна вода - грунт - рослина обумовлені тісними взаємозв'язками та взаємозалежністю вмісту елементів в окремих ланках системи. Установлено, що якість води та рівень забруднення грунту впливають на якість овочевих і зернових культур.

  Скачати повний текст

За результатами аналізу та узагальнення експериментальних даних уперше теоретично обгрунтовано доцільність сумісного застосування довготривалої ресурсоощадної системи обробітку грунту та органо-мінеральних добрив у польовій сівозміні. Установлено, що використання зазначених агрозаходів дає змогу підвищити вміст рухомого фосфору (за Кірсановим) під час вирощування озимого ячменю, льону олійного, картоплі у середньому з 35 до 294 мг/кг грунту, вуглецю - з 0,49 до 2,6 %, загального азоту - з 0,092 жл 0,299 % відповідно. Доведено позитивний вплив органо-мінеральної системи удобрення чорноземів південних та дерново-підзолистих грунтів, що дає змогу врівноважувати процеси мінералізації та гуміфікації. Показано, що за умов вирощування озимого ячменю, льону олійного та картоплі у сівозміні важливим способом відновлення родючості грунту є післяжнивне вирощування у польових сівозмінах проміжних культур для одержання сидерату, що забезпечує надходження у грунт 10 - 15 т/га зеленого добрива.

  Скачати повний текст

Досліджено екологічний стан Бурштинської урбоекосистеми з використанням методів екологічного діагностування, біотестування та біоіндикації. Встановлено неоднорідність напруги екологічних факторів у межах різнофункціональних екотопів за всіма застосованими критеріями. Показано просторову гетерогенність забруднення важкими металами грунтів міста та листкового опаду деревних рослин. Виявлено видоспецифічні особливості металоакумулювальної здатності фотоіндикаторів. Установлено зростання токсико-мутагенного фону території за показниками цитотоксичності, кластогенності та гаметоцидності факторів. Досліджено зміни біохімічних і морфометричних параметрів деревних рослин-індикаторів під впливом урботеногенних стресорів. Виділено найбільш інформативні тест-ознаки на кожному рівні біоіндикаційних досліжень. Визначено ступінь кореляційно-регресійних залежностей між цитогенетичними, біохімічними та морфологічним показниками біоіндикаторів і рівнем металонавантаження. Нааведено комплексну інтегральну оцінку екологічного стану різнофункціональних зон Бурштинської урбоекосистеми. Рекомендовано деревні види для формування еколого-ефективних культур фітоценозів і видів, найбільш придатних для активного та пасивного моніторингу урбанізованих і техногенно змінених територій.

  Скачати повний текст

Проаналізовано чинники грунтоутворення у пралісових екосистемах Українських Карпат. Охарактеризовано екологічні умови формування буроземів. За результатами вивчення морфології виявлено відмінності у показниках і ознаках буроземів пралісів і різних типів лісів, зокрема, потужності лісової підстилки та верхнього гумусового горизонту, структури, забарвлення, щебенюватості. З'ясовано, що буроземи характеризуються важкосуглинковим, рідше - середньо- та легкогливим гранулометричним складом і добре вираженою мікроагрегованістю. Зміна загальних фізичних властивостей відбувається у верхніх горизонтах буроземів і зумовлена антропогенним впливом. Буроземи характеризуються високим вмістом і запасами гумусу, зокрема, у верхній частині грунтового профілю, середньою забезпеченістю нітрогеном, гуматно-фульватним і фульватним типом гумусу. У складі увібраних катіонів алюмінію, кальцію, магнію та значно менший вміст гідрогену, наявні слабо- та сильнокисла реакція грунтового розчину, висока гідролітична кислотність. Спостережено інтенсифікацію процесів внутрішньогрунтового вивітрювання у верхній частині гумусового горизонту у буроземів букових і по всьому профілю буроземів смерекових пралісів. На підставі аналізу досліджень показано, що буроземи пралісових екосистем Українських Карпат є унікальними, особливо цінними грунтами, які потребують охорони та включення їх до Червоної книги грунтів.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив важких металів (ВМ) на підсистему "грунт - рослина" лісових культурбіогеоценозів міста Кременчука, визначено морфологічні, фізико-хімічні властивості грунтів з подальшою класифікаційною оцінкою. Виявлено індивідуальні особливості щодо накопичення важких металів грунтом, основними деревними породами, а саме: Aesculus hippocastanum L., Acer platanoides L., Robinia pseudoacia L., а також опадом і підстилкою. Розраховано головні показники міграції кругообігу речовин й окремих елементів у лісових культурбіогеоценозах. Проведено екологічну оцінку забруднення грунтів (з урахуванням їх буферності) й основних деревних порід. Виявлено геохімічні аномалії, спричинені ВМ. Складено картосхему ступеня забруднення грунтів і деревних рослин міста.

  Скачати повний текст

Виявлено вплив різних доз мінеральних добрив та вапна на формування урожайності зерна ячменю та зеленої маси кукурудзи, зменшення надходження важких металів до органів цих рослин. Установлено кількісні значення спроможності кореневих систем до зменшення надходження свинцю до генеративних органів ячменю за різних рівнів забруднення. Визначено роль вапна щодо зниження негативного впливу важких металів на сільськогосподарські рослини за сумісного його локального внесення з мінеральними добривами. Виявлено характер впливу високих рівнів забруднення чорнозему опідзоленого свинцем і кадмієм на вміст в орному шарі грунту поживних речовин. Доведено можливість використання на техногенно забруднених грунтах комплексних сорбент-меліорантів на основі бентонітів і цеолітів.

  Скачати повний текст

Встановлено закономірності розподілу важких металів та інших хімічних елементів та їх рухомих форм у грунтах, воді та деяких видах рослин у субальпійському, середньо- та низькогірному рослинно-кліматичних поясах південно-західної частини Чорногірського масиву Карпатського біосферного заповідника. Для розмежування техногенно забруденних та умовно чистих ділянок запропоновано використовувати коефіцієнт ступеня забруднення (КВ), який розраховується як відношення ступеня рухомості важких металів у грунтах на глибині 15 см до їх ступеня рухомості на глибині 3 - 5 см. Проаналізовано результати геохімічних досліджень підземних вод у зоні Рахівсько-Тисинського поперечного розлому Карпат і виявлено аномально-високий вміст токсичних елементів у підземних водах. Встановлено, що біогеохімічні провінції території характеризуються значним дефіцитом ряду важких металів (кобальту, купруму), йоду, фтору у грунтах і водах. Доведено, що головними факторами ендемічного захворювання населення є некондиційний вміст мікроелементів (важких металів, фтору, йоду, арсену, літію), що надходять у підземні води, які використовуються населенням як питні та лікувальні на території вздовж Рахівсько-Тисинського поперечного розлому.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Запропоновано новий методичний підхід до вивчення трансформаційних змін грунтів у разі внесення добрив, який базується на дослідженні безпосередньої взаємодії добрив з грунтом як хімічних реагентів з використанням сучасних методів нанодіагностики. Доведено, що різні види та форми добрив здійснюють різний вплив на органічну структуру грунтів. У цьому аспекті вперше досліджено явище пептизації органічних колоїдів добривами та визначено кількісні параметри "пептизації" залежно від форми добрива, типу грунту, характеру його сільськогосподарського використання та прийомів агротехніки. Проведено ідентифікацію органічних сполук, які зазнають безпосереднього впливу добрив (як хімічних реагентів), і внесено доповнення до існуючої класифікації мінеральних добрив. Вперше для агрохімічної характеристики існуючих і нових форм мінеральних добрив введено показник "пептизуюча здатність добрив". Запропоновано використовувати цей показник для оцінювання та прогнозування трансформаційних змін грунтів під впливом добрив. Виявлено існування та сферу використання (управління якістю культур) калійно-амонійного зв'язку в системі грунт - рослина - добриво. Впроваджено власну експрес-методику визначення калійної й амонійної буферності грунту, що є важливим для технологій точного землеробства.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий методичний підхід до вивчення трансформаційних змін грунтів під час внесення добрив, який базується на дослідженні безпосередньої взаємодії добрив з грунтом як хімічних реагентів з використанням сучасних методів нанодіагностики. Доведено, що різні види та форми добрив здійснюють різний вплив на органічну частину грунтів. Вперше досліджено явище пептизації органічних колоїдів добривами і визначено кількісні параметри "пептизації" залежно від форми добрива, типу грунту, характеру його сільськогосподарського використання та прийомів агротехніки. Проведено ідентифікацію органічних сполук, які зазнають безпосередній вплив добрив і на цій підставі внесено доповнення до існуючої класифікації мінеральних добрив. Вперше для агрохімічної характеристики існуючих і нових форм мінеральних добрив введено такий показник, як пептизуюча здатність добрив. Запропоновано використовувати цей показник для оцінки та прогнозу трансформаційних змін грунтів під впливом добрив. Виявлено існування та сфери використання калійно-амонійного зв'язку в системі рослина - грунт - добриво. Вперше в Україні показано можливість використання X-Ray-томографії для оцінки структурно-агрегатного стану грунтів.

  Скачати повний текст

Виявлено зональні та регіональні закономірності формування екологічної безпеки грунтів та городньої продукції за умов Лівобережного Лісостепу. Встановлено особливості поведінки коефіцієнта біоакумуляції у межах сільськогосподарських геосистем та урбогеосистем. Визначено основні закономірності накопичення важких металів у грунтах і рослинній продукції Лівобережного Лісостепу, здійснено порівняльне дослідження одержаних результатів з аналогічними даними зони мішаних лісів і степу. Визначено вміст важких металів у грунтах та городній рослинній продукції заплавних, надзаплавно-терасових, вододільних та яружно-балкових геосистем. Оцінено їх вміст в урбогеосистемах і різних одиницях фізико-географічного районування. Встановлено, що грунти усіх досліджуваних геосистем екологічно безпечні, рослинна продукція, зокрема, картопля, забруднена, у межах урбогеосистем дана культура є екологічно небезпечною. Показано вплив геоморфологічних умов на формування екологічної безпеки рослинної продукції.

  Скачати повний текст

Вивчено закономірності розподілу рухомих форм важких металів у чорноземах звичайних і південних. Встановлено, що в грунти щорічно надходить важких металів аерогенним шляхом 0,11 - 66 кг на 1 га та гідротехногенним 0,14 - 126 кг на 1 га. Визначено діапазони грунтових властивостей, що обумовлюють перехід металів з рухомого стану в фіксований. Розроблено спосіб оптимізації вмісту важких металів у грунтах шляхом створення штучних геохімічних бар'єрів міграції в грунті та підтримання показників буферних властивостей грунту в оптимальних межах, що забезпечує перехід забруднювачів з рухомих у фіксовані форми.

  Скачати повний текст

Оцінено еколого-енергетичний стан бурих гірсько-лісових, дерново-підзолистих, сірих опідзолених та лучних грунтів басейну верхнього Дністра. За результатами дослідження виявлено значну відмінність едафотопів природних біогеоценозів за енергетичними параметрами, що дає змогу здійснювати їх еколого-енергетичну диференціацію. З використанням показників запасів енергії та теплотвірної здатності органічної речовини виділено 3 типи еколого-енергетичного стану едафотопів корінних рослинних угрупувань. Досліджено зміни енергетичних характеристик гумусу едафотопів верхів'я Дністра під впливом лісо- та сільськогосподарського освоєння. Установлено, що внаслідок заміни первинних лісових біогенозів вторинними у всіх обстежених едафотопах відбувається незначне зменшення їх енергоємності (до 25 %). Відзначено, що такі втрати спричинені змінами кількісних і якісних параметрів органічної речовини. З'ясовано, що сільськогосподарське освоєння досліджених едафотопів зумовлює зменшення кількості органічної речовини. Виділено 3 типи дигресії еколого-енергетичного стану едафотопів даного регіону. Запропоновано шляхи його оптимізації.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий підхід до екотоксикологічного оцінювання небезпечності свинцю в агроекосистемах, що передбачає врахування його екотоксикологічних характеристик і гігієнічних регламентів. Показано, що агрохімікати впливають на надходження й акумуляцію свинцю у верхніх шарах грунтів. Наведено метод визначення припустимих концентрацій свинцю в агрохімікатах. Доведено, що свинець здатний до міграції у вертикальному напрямі й агрохімікати впливають на цей процес. Показано, що екотоксикологічне оцінювання свинцю за показниками вертикальної міграції доцільно проводити за величиною коефіцієнтів концентрації. Відхилення величини коефіцієнтів концентрації від еталонного дозволяє оцінювати технологію застосування агрохімікатів і, за необхідності, їх вдосконалювати. Встановлено, що мінеральні добрива підсилюють перехід свинцю в системі грунт - рослина, а органічні добрива, навпаки, знижують активність транслокації свинцю. Зазначено, що екотоксикологічне оцінювання наявності свинцю за показниками транслокації з грунту у рослини має базуватися на результатах визначення його вмісту в ризосфері рослин і враховувати коефіцієнти біологічного поглинання.

  Скачати повний текст

Уперше досліджено особливості розподілу фтору у різних типах грунтів України залежно від їх генезису, встановлено вплив довготривалого застосування мінеральних добрив на процеси акумуляції та міграції фтору у цих грунтах, показано вплив зрошення на дані процеси. За результатами досліджень проведено екотоксикологічну оцінку небезпечності фтору. Розроблено методичні підходи щодо екотоксикологічної регламентації мінеральних добрив за вмістом фтору з урахуванням фонового вмісту у грунті, гранично-допустимої концентрації, стійкості грунтів до забруднення цим елементом. Проведено розрахунки допустимого вмісту фтору у фосфоритах родовищ України. Досліджено новий вид вітчизняних фосфорних добрив агрофоски на предмет забруднення компонентів агроекосистеми рухомими сполуками фтору під час застосування даного виду добрива під озиму пшеницю.

  Скачати повний текст

Визначено параметри забруднення важкими металами дерново-підзолистих грунтів, описано елементи агроландшафту та закономірності їх міграції в ландшафтній сфері й природних екосистемах з урахуванням впливу полезахисних лісових смуг. Встановлено, що вміст Zn і Cu в грунтах Полісся знаходиться на рівні місцевого геохімічного фону, а вміст Pb, Ni, Co, і Cd перевищує фонові значення. Доведено, що полезахисні лісові смуги в ландшафтах Полісся є потужними природними бар'єрами на шляху територіальної міграції важких металів. Закономірність у розподілі важких металів в облісненому полі полягає в тому, що вони максимально накопичувалися безпосередньо у лісосмузі та зоні 2H від лісосмуги: у разі збільшення відстані від лісосмуги у бік відкритого поля валовий вміст металів зменшується. Досліджено залежність величини вмісту важких металів у дерново-підзолистих грунтах Полісся від фізико-хімічних показників, встановлено пряму пропорціональну залежність їх рухомості від величини вмісту гумусу, pH сольової витяжки, гранулометричного складу. Виявлено, що найвищий відсоток клітковиноруйнувальних організмів спостерігається в грунті з найменшим ступенем забруднення важкими металами, а характер накопичення важких металів рослинами залежить від їх біологічних особливостей. Зазначено, що максимальне накопичення важких металів рослинами виявлено у злакових культур. Визначено, що екологічна ситуація забруднення дерново-підзолистих грунтів ландшафтів важкими металами в чотирьох адміністративних районах небезпечна, а в одному - помірно небезпечна.

  Скачати повний текст

На основі систематичних досліджень взаємодій мікроорганізмів з металами: ураном (VI), міддю, кобальтом та стронцієм у грунті вперше встановлено можливість та механізм їх колоїдно-хімічних перетворень під впливом клітинних метаболітів. Визначено шляхи направленого регулювання процесів взаємної трансформації водорозчинних (рухомих) та колоїдних форм металів. Виявлено, що залежно від спрямованості метаболізму, основними продуктами біотрансформації металів у грунті є водорозчинні цитратні комплекси (мідь, кобальт, стронцій, ураніл) або гідроксидно-карбонатні колоїдні осади міді, кобальту, стронцію та водорозчинні карбонатні комплекси (ураніл). Розглянуто колоїдно-хімічні процеси біологічного руйнування у грунті органокомплексів важких металів. Визначено умови утворення кінцевих продуктів екологічно безпечних сполук (карбонатів та гідроксидів) у колоїдній формі. Досліджено сорбційні та седиментаційні властивості природного грунту, що містить метали та інтродуковані до нього спеціальні штами металорезистентних культур. Встановлено селективність сорбції важких металів та характер їх зв'язку в грунті.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено вивченню впливу важких металів на мікрофлору темно-сірого опідзоленого грунту. Вперше застосовано системний підхід для вивчення важких металів на різні ієрархічні рівні мікробного ценозу грунту: доклітинний, клітинний, популяційний, ценотичний. Вивчено токсичність та мутагенну активність грунту, забрудненого важкими металами, запропоновано нові заходи щодо їх зменшення. З метою вивчення впливу важких металів на мікробні популяції грунту вперше використано метод лазерної кореляційно-доплерівської спектрометрії. Розраховано показники, які характеризують резистентність і гомеостаз мікробних угруповань в грунті, забрудненому важкими металами. На основі вивчення мікрофлори та динаміки рухомих форм важких металів за умов застосування неорганічних, органічних, біологічних і комбінованих меліорантів розроблено заходи щодо реабілітації забруднених грунтів.

  Скачати повний текст

Досліджено розповсюдження важких металів у довкіллі, а також вивчено вплив важких металів на компоненти екосистеми та організм тварин у центральних та північних областях України. Розроблено ефективні заходи щодо запобігання накопиченню важких металів у продукції тваринництва. Висвітлено вплив надлишку важких металів на клінічний статус, функціональний стан органів та тканин, показники обміну речовин в організмі лабораторних тварин, лактуючих корів та новонароджених телят, а також якість молока, яловичини та субпродуктів.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий підхід до технології вирощування сільськогосподарських культур за допомогою природних розсолів та мінералів. Наведено результати дослідження реакції культурних рослин і бур'янів на зазначену обробку. Досліджено механізм дії природних розсолів і мінералів на рослини, фізико-механічні та хімічні властивості грунту, а також вплив на життєдіяльність грунтової мікрофлори. Вивчено можливість використання досліджених речовин у чистому вигляді та в суміші з пестицидами проти шкідливих організмів в агробіоценозах, а також установлено його ефективність з метою покращання якості органічних добрив та застосування їх як екологобезпечних замінників мінеральних добрив. На підставі теоретичних узагальнень, результатів експериментальних досліджень і прогнозних розрахунків проведено біоенергетичну та економічну оцінку запропонованих заходів стосовно використання природних розсолів і мінералів у землеробстві з метою зменшення техногенного навантаження на навколишнє середовище та підвищення якості сільськогосподарської продукції.

  Скачати повний текст