РОЗДІЛ 2
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1.Обгрунтування напрямку дослідження
Аналіз і узагальнення літературних даних дозволили виділити основні негативні
ефекти, які можуть виникати при застосуванні мінеральних добрив (МД), і бути
прямою або опосередкованою причиною погіршення стану як грунтової системи, так
і суміжних екосистем. До них можна віднести привнесення у грунт значної
кількості потенційно небезпечних хімічних речовин; вплив на біологічну
активність грунту; вплив на радіальну і латеральну міграцію біогенних і
токсичних елементів; зміна кислотно-основних властивостей грунту та інші
(рис.2.1).
Виходячи з цього, до задач дослідження входило 1) визначення ролі мінеральних
добрив у процесах надходження хімічних елементів у агроекосистеми і
встановлення рівня небезпечності цього процесу; 2)дослідження рухомості
хімічних елементів, джерелом яких можуть виступати мінеральні добрива, у різних
типах грунтів і встановлення здатності останніх до їх фіксації; 3) вивчення
процесів вертикальної міграції хімічних елементів і речовин у різних
грунтово-кліматичних умовах залежно від рівня навантаження мінеральних добрив
на грунтову систему і встановлення кількісних параметрів цього процесу; 4)
дослідження можливості використання різних біоіндикаційних тестів для оцінки
мінеральних добрив з урахуванням характеру їх дії на грунтовий комплекс;
5)розробка класифікації мінеральних добрив за комплексом показників впливу їх
на грунтову систему; 6) проведення агроекологічної оцінки нових видів
мінеральних добрив вітчизняного виробництва за розробленою системою
показників.
У дослідженнях керувалися тим, що мінеральні добрива, це перш за все, екзогенні
хімічні сполуки, і при оцінці їх впливу на природне середовище і людину,
повинні використовуватися загально прийняті методи. Вивчення можливої
негативної дії хімічних сполук, в тому числі мінеральних добрив, входить до
задач токсикології - науки про шкідливу дію на людину, тварини, рослини
хімічних сполук, які надходять із різних об’єктів навколишнього середовища
[320,367,230]. Токсикологія охоплює дуже широкий спектр питань, які
розвиваються у двох основних напрямках: клінічна і профілактична токсикологія
(рис.2.2).
Рис.2.2. Структура токсикологічних досліджень
Основна увага при виборі напрямку дослідження була зосереджена на питаннях,
вивчення яких входить до функцій екологічної токсикології, оскільки саме
система екологічних нормативів відносно мінеральних добрив розроблена
недостатньо і потребує вдосконалення. Це пов’язано з тим, що попередні розробки
з екологічної токсикології засобів хімізації сільського господарства велися,
перш за все, в напрямку оцінки небезпечності пестицидів - речовин з вираженим
токсичним ефектом, і не враховували особливостей впливу мінеральних добрив на
природні екосистеми, зокрема грунтову систему. Виходячи з цього, наші
дослідження були спрямовані на розробку комплексної оцінки мінеральних добрив з
урахуванням існуючих методичних підходів до екотоксикологічної оцінки хімічних
сполук за впливом на природні екосистеми, а також методичних підходів до оцінки
екологічного стану грунтів, які знаходяться під антропогенним впливом.
Критерії екотоксикологічної оцінки мінеральних добрив, як і інших хімічних
сполук, базуються на всебічній оцінці впливу їх на природне середовище та
здоров`я людини. Вони враховують багатогранність аспектів дії та взаємодії
хімічних сполук на окремі елементи, блоки, зв`язки між ними у динамічній
багатопараметричній системі “хімічні речовини - природне середовище - людина”
[320,81]. Основними характеристиками, на яких повинні базуватися висновки
екотоксикологічної оцінки, є кількість речовини, що надходить в навколишнє
середовище; рухомість речовини у навколишньому середовищі (міграція); вплив
речовини на біологічні об’єкти. Саме ці характеристики було нами покладено в
основу досліджень при проведенні екотоксикологічної оцінки мінеральних добрив.
Поряд з цим, нами враховувалося, що мінеральні добрива, які за своєю природою є
хімічними солями та їх сумішами, можуть бути джерелом багатьох хімічних
елементів та сполук у довкілля, в першу чергу у грунтову систему. Тому
дослідження передбачали вивчення як адитивних впливів окремих складових
мінеральних добрив на грунтову систему, так і їх сумарної дії. Сумарну дію
складових мінеральних добрив на грунтову систему передбачалося оцінювати за
біологічними індикаційними тестами. При вивченні адитивних ефектів виходили з
того, що, згідно існуючих стандартів [86], ступінь стійкості грунтової системи
до хімічних речовин-забруднювачів необхідно оцінювати у відношенні до
конкретної речовини, джерелом якої може виступати мінеральне добриво. При цьому
розрізняли:
педохімічно активні речовини, які створюють кислотно-основні і
окисно-відновлювалі умови в грунті і впливають таким чином на загальний стан
грунтової системи (переважно макроелементи та їх сполуки - NO3 -, SO4--, C1-,
Na+);
біохімічно активні речовини, які впливають в першу чергу на живі організми –
мікрофлору, рослини, тварини (As, Cd, Pb, Cr, Zn, Ni, Cu, Sn, Hg, F- та ін.);
речовини, які здатні знаходитися в грунті у таких формах, які ведуть до їх
міграції в поверхневі, грунтові та підземні води (NO3 -, SO4--, F-, C1-, Cd, Zn
та ін.).
Передбачалося, що результати з вивчення негативного впливу МД на грунтову
систему за комплексом показників будуть основою класифікації мінеральних
добрив, що в свою чергу дасть можливість проводити агроекологічну оцінку нових
видів мінеральних добрив з м