РОЗДІЛ 2
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Умови проведення досліджень
Дослідження проводилися у відділі екотоксикології Інституту агроекології та біотехнології УААН за наступними науково-технічними програмами: "Наукові основи сталих агроекосистем" за завданням "Розробити екотоксикологічні нормативи і розрахункову оцінку потенційного і фактичного рівня інтегральної небезпеки забруднення засобами хімізації агроландшафтів України" (№ДР 0196U012976); "Агроекологічний моніторинг і моделювання сталих ландшафтів та агроекосистем" за завданням "Обґрунтувати і розробити основні напрямки раціонального природокористування на засадах оптимізації сільськогосподарських ландшафтів, охорони ґрунтових і водних ресурсів, біологізації агротехнологій та екологобезпечного використання засобів хімізації" (№ДР 0101U003294).
Основним об'єктом досліджень є особливості біогеохімічної поведінки фтору в агроекосистемах різних грунтово-кліматичних зон України під впливом природних та антропогенних чинників. Фтор визначали в зразках ґрунту, води різних природно-кліматичних зон України, у рослинному матеріалі при застосуванні нового виду фосфорних добрив агрофоски, у фосфоритах місцевих родовищ України.
Фтор (F) - елемент VII групи періодичної системи. Вільний фтор - блідо-жовтий газ з різким неприємним запахом. Атомна маса - 19, температура плавлення - мінус 219°С, температура кипіння - мінус 188°С, густина - 1,69 г/л [112,191,226,161]. Фтор - найактивніший галоген: реагує з усіма елементами періодичної системи, крім гелію, неону і аргону, є акцептором валентних електронів [161,162,203]. З існуючих найбільш шкідливих речовин атмосфери займає третє місце після SO2 і О3. Це пов'язано з його високою хімічною і біологічною активністю. Атом фтору має щільну структуру, серед галогенів він має найменший атомний радіус 0,71 A, відрізняється мінімальною величиною іонного радіусу 1,33 A. Малі розміри атомів дозволяють фтору розміщуватися навколо атомів інших елементів [154,181]. З хімічної точки зору фтор є самим реакційно здатним неметалом. Відносно забруднення ґрунту F- відноситься до I класу небезпечності (надзвичайно небезпечна речовина); відносно санітарно-гігієнічних нормативів - до II класу небезпечності (помірно небезпечна речовина).
Поряд з фтором для екотоксикологічної оцінки ґрунтів проводилися дослідження поведінки в агроекосистемах важких металів (Zn, Cu, Cd, Co, Ni).
Цинк (Zn) - елемент II групи періодичної системи. Відноситься до I класу небезпечності (надзвичайно небезпечна речовина) відносно забруднення ґрунту; до II-III санітарно-гігієнічного класу небезпечності (помірно і малонебезпечна речовина). Мідь (Cu) - елемент I групи періодичної системи. Відноситься до II класу небезпечності (дуже небезпечна речовина) відносно забруднення ґрунту; до I-III санітарно-гігієнічного класу небезпечності. Кадмій (Cd) - елемент II групи періодичної системи. Відноситься до I класу небезпечності (надзвичайно небезпечна речовина) відносно забруднення ґрунту; до I-II санітарно-гігієнічного класу небезпечності (особливо і небезпечна речовина). Кобальт (Co) - елемент групи VIII періодичної системи. Відноситься до II класу небезпечності (дуже небезпечна речовина) відносно забруднення ґрунту; до III санітарно-гігієнічного класу небезпечності (помірно небезпечна речовина). Нікель (Ni) - елемент VIII групи періодичної системи. Відноситься до II класу небезпечності (дуже небезпечна речовина) відносно забруднення ґрунту; до III санітарно-гігієнічного класу небезпечності (помірно небезпечна речовина).
Дослідження з вивчення питань особливостей поведінки фтору в агроекосистемах проводились протягом 2001-2004 рр. в умовах трьох природно-кліматичних зон - Полісся, Лісостепу та Степу України на різних типах ґрунтів в умовах десяти ґрунтових відмін. Для цього використовували стаціонарні польові досліди установ-співвиконавців, які входили до складу науково-методичного центру "Агроекологія": Інститут сільського господарства Полісся, Чернігівський, Донецький, Луганський Інститути агропромислового виробництва, Інститут землеробства південного регіону, Біосферний заповідник "Асканія-Нова", Запорізька, Хмельницька, Полтавська, Рівненська ДСГДС (табл.2.1). На картосхемі представлено місця розташування стаціонарних дослідів (рис.2.1).
Для фізико-хімічної характеристики ґрунтів, які досліджувались у різних природно-кліматичних зонах України використовували дані, представлені у звітах Інституту сільського господарства Полісся, Чернігівського, Донецького, Луганського Інститутів агропромислового виробництва, Інституту землеробства південного регіону, Біосферного заповідника "Асканія-Нова", Запорізької, Хмельницької, Полтавської, Рівненської ДСГДС.
Зразки ґрунтів для визначення вмісту фтору відбирали пошарово через кожні 20 см до глибини 100 см. Вивчали вміст фтору в природних водах, які відбирали паралельно із зразками ґрунту в місцях розташування стаціонарних дослідів.
У зоні Полісся було досліджено дерново-середньопідзолисті супіщані глеюваті ґрунти. Полісся України відноситься до зони мішаних лісів півночі й північно-західної частини країни з переважанням дерново-підзолистих ґрунтів. Загальна територія зони Полісся займає біля 11,4 млн. га, або 19% країни. Більшу частину території зони займає Поліська низина з долинами чисельних річок, в більшості заплавів яких є багато затоплюваних луків і озер. Клімат зони Полісся помірно континентальний з теплим і вологим літом та м'якою зимою. Середньорічна температура становить +5-7 °С, а середня температура січня мінус 4,5-8 °С. За рік випадає 550-650 мм опадів, більшість (70%) в період з квітня по жовтень. Абсолютний мінімум температури міну 30-40 °С, тривалість безморозного періоду 153-170 днів, глибина промерзання ґрунту - 100-150 см.
Тривалість вегетаційного періоду 190-210 днів. Характерною особливістю для Полісся є перевищення суми опадів за рік над кількістю вологи, яка випаровується з поверхні, що створює промивний тип водног