Алгоритм фіторемедіації забруднених трифлураліном ґрунтів та оцінка потенційної екологічної небезпеки для елементів екосистеми при використанні цього гербіциду

У дисертаційній роботі вперше доведено можливість застосування культурних видів рослин для фіторемедіації ґрунтів, забруднених трифлураліном. Розширено сучасні теоретичні уявлення про закономірності накопичення та розподілу трифлураліну в ґрунті, органах лікарських рослин та рослин вегетаційного досліду. Поглиблено знання про забруднення довкілля залишками трифлураліну. Показано, що накопичення залишкових кількостей трифлураліну залежить як від виду так і від органу рослин - трифлуралін накопичується переважно в тих органах лікарських рослин, що містять у значних кількостях ефірні олії. Доведено, що трифлуралін здатен мігрувати навіть на глибину 40-60 см, а це, в свою чергу, може призвести до забруднення водойм й загибелі водної біоти, для якої трифлуралін є надзвичайно токсичним. Виявлено, що при багаторічному застосуванні трифлураліну на одних і тих же площах, не відбувається його розкладання впродовж вегетаційного періоду - гербіцид виявлено навіть на тих ділянках, де його для агрохімічного захисту посівів вже кілька років не використовували. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено екологічну необхідність у розширенні спектру гербіцидів для захисту лікарських рослин на основі їх детального дослідження.

За результатами виконаної роботи визначено небезпечність гербіцидів на основі трифлураліну для елементів екосистеми. Розроблено фіторемедіаційні підходи для забруднених трифлураліном ґрунтів. Встановлено, що бобові здатні зменшувати рівень забруднення ґрунтів трифлураліном, тим самим зменшуючи пестицидне навантаження на екосистему.

На основі аналізу вітчизняних і зарубіжних літературних джерел показано, що на ґрунтах, відведених для вирощування лікарських рослин, як і на інших землях сільськогосподарського призначення, нині використовуються невиправдано великі кількості гербіцидів. Показано, що в Україні для агрохімічного захисту лікарських рослин від бур’янів дозволено використання лише гербіцидів на основі трифлураліну. Описано токсичність трифлураліну, його персистентність у ґрунті, потенційну спроможність до накопичення в рослинних і тваринних організмах. Проаналізовано можливість використання фіторемедіаційних підходів для очищення забруднених пестицидами ґрунтів з використанням культурних видів рослин.

У дисертаційній роботі вивчено закономірності накопичення та розподілу трифлураліну в ґрунті та органах лікарських рослин (валеріани лікарської (Valeriana officinalis L.), лофанту анісового (Lophanthus anisatus L.), подорожнику великого (Plantago major L.), чорнобривців (Tagetes signota Barti), нагідок лікарських (Calendula officinalis L.), астрагалу шерстистоквіткового (Astragalus dasyanthus Pall.), ехінацеї пурпурової (Echinacea purpurea L.), розторопші плямистої (Sіlybum marіanum L.), оману високого (Inula helenium L.), шоломниці байкальської (Scutellaria baicalensis Georgi). Згідно отриманих даних, проаналізовано міграційну здатність та розподіл трифлураліну в ґрунті (чорнозем малогумусний легкосуглинковий). Встановлено, що в надземних та підземних органах лікарських рослин відбувалось накопичення трифлураліну, значні концентрації було виявлено у частинах рослин, що призначені для лікарської промисловості. Визначено перевищення рівня ГДК трифлураліну на ґрунтах, де його застосовували протягом останніх декількох років.

Обґрунтовано необхідність розробки способів фіторемедіації забруднених трифлураліном ґрунтів при вирощуванні лікарських рослин. Проведено вегетаційні досліди з метою пошуку рослин - перспективних ремедіаторів трифлураліну з використанням наступних видів: кабачок (Cucurbita pepo L.) сорту Грибовський 37, квасоля (Phaseolus vulgaris L.) сорту Красногородська 5, соняшник (Helianthus annuus L.) сорту Восход, люцерна (Medicago sativa L.) сорту Веселоподолянська 11, соя (Glycine max L.) сорту Київська 27, для яких визначено здатність до накопичення цього гербіциду, біометричні показники та інтенсивність пероксидного окиснення ліпідів як маркеру фізіологічної реакції рослин на стресове навантаження. Виявлено, що всі досліджувані види рослин проявили досить високу здатність до накопичення трифлураліну з забрудненого ґрунту, чим посприяли значному його очищенню. Встановлено, що інтенсивність ПОЛ залежить від концентрації трифлураліну в ґрунті: зі збільшенням концентрації токсиканту в ґрунті, пероксидне окиснення ліпідів у листку досліджуваних рослин відбувалось з більшою інтенсивністю. Слід відмітити, що найбільш інтенсивно ПОЛ відбувалось у листку кабачка, дещо менш інтенсивно - у квасолі, та найменше - у соняшнику. Виявлено, що найбільш перспективними для фіторемедіації забруднених трифлураліном ґрунтів є рослини родини бобових (Febaceae), зокрема, квасоля,

Цікаві статті з розділу

Оцінка родючості ґрунтів
З сучасних природних і природно-антропогенних процесів в області розвиваються інтенсивні лінійний розмив і площинний змив, на схилах долин та балок ґрунти середньо- і сильнозмиті трапляються зсуви. ...

Поняття про біосферу та атмосферу
Найхарактернішою істотною рисою планети Земля є існування на ній життя. Усю сукупність живих організмів та ту частину речовини планети, що перебуває в постійному обміні речовиною і енергією ...

Аерокосмічний моніторинг як система оцінювання і прогнозування майбутнього стану довкілля
Космічні знімки разом з матеріалами традиційних методів вивчення Землі дають надійні дані для будови еколого-геологічних моделей територій, що досліджуються. Довгострокова стратегія охорони та збереж ...