Еколого-токсикологічний стан мілітарно деградованих чорноземів: кейс Чкаловської територіальної громади
Анотація
Метою цього дослідження було оцінювання еколого-токсикологічного стану мілітарно деградованих чорноземів на прикладі Чкаловської територіальної громади Чугуївського району Харківської області. Для цього було передбачено провести детальне комплексне обстеження еколого-токсикологічного стану чорноземних ґрунтів Чкаловської територіальної громади, постраждалих унаслідок воєнних дій і визначити придатність обстежених ґрунтів для ведення сільського господарства та, за необхідності, запропонувати заходи з ремедіації забруднених ґрунтів. Запропоновано удосконалену систему класифікації та оцінювання ступеня мілітарної деградації ґрунтів у частині показників хімічного забруднення органічними та неорганічними сполуками. Установлено, що на нещодавно розмінованих ділянках деокупованої території відмічається тенденція незначного збільшення вмісту плюмбуму (у 1,4 рази), кобальту (1,3 рази), заліза (1,6 рази) і цинку (2,6 рази) відносно довоєнного (фонового) вмісту. Однак такі перевищення не є критичними для ведення сільського господарства, і не потребують консервації земель або застосування надскладних і дороговартісних заходів з очищення ґрунтів. Через деякий час після розмінування в середньому зафіксовано незначне зменшення вмісту рухомого кадмію, плюмбуму, нікелю, кобальту і феруму за збільшення кількості доступних рослинам хрому й цинку. Концентрації біодоступних форм мангану та купруму за цей час майже не змінилися. Визначені зміни можуть також свідчити про протікання процесів самовідновлення чорноземних ґрунтів, які зазвичай характеризуються високою буферністю щодо важких металів. Одержані результати свідчать про дуже низькі концентрації усіх поліароматичних вуглеводнів і вибухонебезпечних речовин та споріднених нітроароматичних сполук у досліджених ґрунтах. Результати дослідження можуть бути використані під час розробки програми післявоєнного відновлення ґрунтів і раціонального використання земель в аграрному виробництві
Ключові слова
забруднення ґрунтів; екологічна безпека; російсько-українська війна; важкі метали; нафтопродукти; мілітарна деградація ґрунтів; аграрне виробництво
[1] Baliuk, S.A., Kucher, A.V., Solokha, M.O., & Solovei, V.B. (2024). Assessment of the impact of armed aggression of the rf on the soil cover of Ukraine. Ukrainian Geographical Journal, 1, 7-18. doi: 10.15407/ugz2024.01.007.
[2] Baliuk, S.A., Kucher, A.V., Solokha, M.O., Solovei, V.B., Smirnova, K.B., Momot, H.F., & Levin, A.Ya. (2022). Impact of armed aggression and hostilities on the current state of the soil cover, assessment of damage and losses, restoration measures. Kharkiv: Brovin. doi: 10.13140/RG.2.2.15740.41608.
[3] Brannon, J.M., & Pennington, J.C. (2002). Environmental fate and transport process descriptors for explosives. Vicksburg: U.S Army Engineer Research and Development Center.
[4] Bulba, I., Drobitko, A., Zadorozhnii, Yu., & Pismennyi, O. (2024). Identification and monitoring of agricultural land contaminated by military operations. Scientific Horizons, 27(7), 107-117. doi: 10.48077/scihor7.2024.107.
[5] Datsko, O., Zakharchenko, E., Butenko, Y., Melnyk, O., Kovalenko, I., Onychko, V., Ilchenko, V., & Solokha, M. (2024). Ecological assessment of heavy metal content in Ukrainian soils. Journal of Ecological Engineering, 25(11), 100108. doi: 10.12911/22998993/192669.
[6] DSTU 17.4.3.01:2019 (2019). Environmental protection. Soil quality. General requirements for sampling. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=82358.
[7] DSTU 17.4.4.02:2019. (2019). Environmental protection. Soil quality. Methods of sampling and preparation of samples for chemical, bacteriological, helminthological analysis. Retrieved from https://online.budstandart.com/ ua/catalog/doc-page.html?id_doc=82359.
[8] DSTU 7243:2011. (2012). Soil quality. Lands are man-made polluted. Examination and use. Retrieved from https:// online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=58867.
[9] DSTU 7872:2015. (2016). Soil conservation. Soil degradation. Chemical and physical soil degradation assessment. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=62754.
[10] DSTU ISO 10381-1:2004. (2006). Soil quality. Sampling of samples. Part 1. Guidelines for designing sampling programs. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=58984.
[11] DSTU ISO 10381-2:2004. (2006). Soil quality. Sampling of samples. Part 2. Guidelines for sampling methods. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=58855.
[12] DSTU ISO 10381-5:2009. (2011). Soil quality. Sampling of samples. Part 5. Guidelines for the procedure for investigating urban and industrial sites for soil contamination. Retrieved from https://online.budstandart.com/ ua/catalog/doc-page.html?id_doc=77011.
[13] DSTU ISO 11464-2007. (2009). Soil quality. Preliminary processing of samples for physical and chemical analysis. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=52911.
[14] DSTU ISO 16133:2005. (2006). Soil quality. Guidelines for drawing up and implementing monitoring programs. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=53550.
[15] DSTU ISO 19258:2014. (2015). Soil quality. Guidelines for determining background values. Retrieved from https:// online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=62078.
[16] FAO. (2022). Global status of black soils. Retrieved from https://www.fao.org/fileadmin/user_upload/GSP/ WSD22/11_Yuin_WSD_Black_Soils.pdf.
[17] Heerspink, B.P., Pandey, S., Boukhalfa, H., Ware, S.D., Marina, O.C., Perkins, G., Vesselinov, V.V., & Gabriel, G.W. (2017). Fate and transport of hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX) and its degradation products in sedimentary and volcanic rocks, Los Alamos, New Mexico. Chemosphere, 182, 276-283. doi: 10.1016/j.chemosphere.2017.04.149.
[18] Hupy, J.P., & Schaetz, R.J. (2006). Introducing “bombturbation” a singular type of soil disturbance and mixing. Soil Science, 171(11), 823-836. doi: 10.1097/01.ss.0000228053.08087.19.
[19] Kireitseva, H., Demchyk, L., Paliy, O., & Kahukina, A. (2023). Toxic impacts of the war on Ukraine. International Journal of Environmental Studies, 80(2), 267-276. doi: 10.1080/00207233.2023.2170582.
[20] Kucher, A., & Kucher, L. (2024). War loss and damage to soil resources: Towards sustainable land management. International Journal of Environmental Studies, 81(1), 18-29. doi: 10.1080/00207233.2023.2296769.
[21] Lorenz, A., Rylott, E.L., Strand, S.E., & Bruce, N.C. (2013). Towards engineering degradation of the explosive pollutant hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine in the rhizosphere. FEMS Microbiology Letters, 340, 49-54. doi: 10.1111/1574-6968.12072.
[22] Order of the Ministry of Environmental Protection and Nuclear Safety of Ukraine No. 171 “On the Approval of the Methodology for Determining the Amount of Damage Caused by Pollution and Clogging of Land Resources Due to Violations of Environmental Protection Legislation”. (1997, October). Retrieved from https:// zakononline.com.ua/documents/show/179946___666466.
[23] Petrushka, K., Malovanyy, M. S., Skrzypczak, D., Chojnacka, K., & Warchoł, J. (2024). Risks of soil pollution with toxic elements during military actions in Lviv. Journal of Ecological Engineering, 25(1), 195-208. doi: 10.12911/22998993/175136.
[24] Pichtel, J. (2012). Distribution and fate of military explosives and propellants in soil: A review. Applied and Environmental Soil Science, 2012(1), article number 617236. doi: 10.1155/2012/617236.
[25] Qin, Ch., Abrell, L., Troy, D., Hunt, Ed., Taylor, S., & Dontsova, K. (2021). Outdoor dissolution and photodegradation of insensitive munitions formulations IMX-101 and IMX-104: Photolytic transformation pathway and mechanism study. Chemosphere, 280, 130672. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.130672.
[26] Resolution of the Cabinet of Ministers of Ukraine, No. 1325 “On Approval of Standards for Maximum Permissible Concentrations of Hazardous Substances in Soils, as Well as a List of Such Substances”. (2021, December). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1325-2021-%D0%BF#Text.
[27] Rodríguez-Seijo, A., Fernández-Calviño, D., Arias-Estévez, M., & Arenas-Lago, D. (2024). Effects of military training, warfare and civilian ammunition debris on the soil organisms: An ecotoxicological review. Biology and Fertility of Soils, 60(6), 813-844. doi: 10.1007/s00374-024-01835-8.
[28] Shebanina, O., Kormyshkin, I., Bondar, A., Bulba, I., & Ualkhanov, B. (2023). Ukrainian soil pollution before and after the Russian invasion. International Journal of Environmental Studies, 81(1), 208-215. doi: 10.1080/00207233.2023.2245288.
[29] Solokha, M., Pereira, P., Symochko, L., Vynokurova, N., Demyanyuk, O., Sementsova, K., Inacio, M., & Barcelo, D. (2023). Russian-Ukrainian war impacts on the environment. Evidence from the field on soil properties and remote sensing. Science of the Total Environment, 902, article number 166122. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.166122.
[30] Solokha, M., Demyanyuk, O., Symochko, L., Mazur, S., Vynokurova, N., Sementsova, K., & Mariychuk, R. (2024). Soil degradation and contamination due to armed conflict in Ukraine. Land, 13(10), article number 1614. doi: 10.3390/land13101614.
[31] Teixeira da Silva, J.A., Koblianska, I., & Kucher, A. (2023). Agricultural production in Ukraine: An insight into the impact of the russo-Ukrainian war on local, regional and global food security. Journal of Agricultural Sciences (Belgrade), 68(2), 121-140. doi: 10.2298/JAS2302121T.
[32] Trokhymenko, G., Litvak, S., Litvak, O., Andreeva, A., Rabich, O., Chumak, L., Nalysko, M., Troshyn, M., Komarysta, B., & Sopov, D. (2023). Assessment of iron and heavy metals accumulation in the soils of the combat zone. EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies, 5(10 (125), 6-16. doi: 10.15587/1729-4061.2023.289289.
[33] Ulko, Ye., Moskalenko, A., Kucher, A., Pavlenko, O., & Serbov, M. (2022). Economic evaluation of the consequences of soil pollution in the system of sustainable land management. Agricultural and Resource Economics, 8(4), 266300. doi: 10.51599/are.2022.08.04.12.
[34] Zhuk, V., Pugachov, M., Shpykuliak, O., Bezdushna, Yu., & Popko, Ye. (2023). Application of accounting for the assessment of war losses for agribusiness enterprises of Ukraine. Agricultural and Resource Economics, 9(3), 197-215. doi: 10.51599/are.2023.09.03.09.