К.б.н. Задира С.В.¹, м.н.с. Булкагов І.В.²

¹Національний університет харчових технологій, Київ, Україна

²Мала академія наук України

Особливості розподілу важких металів в екосистемі грабової діброви

На території України суттєве техногенне навантаження зазнають екосистеми Середнього Придніпров’я – одного з найнаселеніших та промислово розвинених регіонів України. Для проведення комплексних досліджень впливу антропогенного забруднення довкілля важкими металами було обрано три райони в межах правобережної частини Середнього Придніпров’я з різним ступенем антропогенного навантаження: Канівський природний заповідник (Черкаська обл., Україна), Національний природний парк (НПП) «Голосіївський» (у межах м. Києва), район впливу Трипільської ТЕС (Київська обл., Україна). Райони проведення досліджень є подібними за фітоценотичною структурою ландшафтів, що являє собою грабову діброву.

Для характеристики ступеня забруднення обраних районів було досліджено вміст важких металів в основних компонентах екосистеми (ґрунтовому покриві, лісовій підстилці, листі грабу). Аналіз вмісту рухомих форм досліджених важких металів у верхньому 10 см шарі ґрунту показав, що такий вміст у районі впливу Трипільської ТЕС у 3-8 разів (р < 0,05) перевищував рівні, що були характерні для території Канівського природного заповідника (табл. 1).

Відмінності ґрунтів НПП «Голосіївський» та Канівського природного заповідника за вмістом Pb виявилися статистично значимими (р < 0,05). Проте на території НПП «Голосіївський», порівняно з районом Трипільської ТЕС, вміст зазначеного металу незначно відрізнявся. Вміст інших досліджених важких металів (окрім Cd) у ґрунтовому покриві НПП «Голосіївський» виявився в 2-5 разів вищим, ніж у Канівському природному заповіднику, однак в 2-3 рази нижчим, ніж у районі впливу Трипільської ТЕС (р < 0,05). Слід зазначити, що в жодному випадку не було виявлено перевищення нормативних величин ГДК важких металів для орних ґрунтів [1]. Це може бути інтерпретовано з боку діючого природоохоронного законодавства як цілком задовільна екологічна ситуація в усіх досліджуваних районах.

Таблиця 1

Вміст обмінної фракції важких металів у верхньому шарі ґрунту

досліджуваних районів (n=27)

Вміст металу, мг/кг Територія дослідження	Pb			Cd		Cr		Ni		Co
	Me	SDMe		Me	SDMe	Me	SDMe	Me	SDMe	Me	SDMe
Канівський природний заповідник	0,06	0,11	<0,002		–	0,07	0,03	0,04	0,02	0,05	0,01
НПП «Голосіївський»	0,27	0,09	<0,003		–	0,12	0,01	0,10	0,02	0,11	0,02
Район впливу Трипільської ТЕС	0,34	0,05	0,03		0,00	0,17	0,03	0,30	0,05	0,25	0,01
ГДК (СанПиН 3210-85)	6,0		–			6,0		4,0		5,0

Як маркер ступеня забруднення обраних районів дослідження, було використано також хімічний склад листового шару лісової підстилки. Виявлено, що вміст більшості досліджених важких металів у підстилці в районі впливу Трипільської ТЕС є вищим, а саме у 2-5 разів (р < 0,05), у порівнянні із заповідною територією (табл. 2).

Встановлено, що у липні товщина листового шару підстилки в Канівському природному заповіднику була найменшою (1,0-2,3 см), тоді як товщина лісової підстилки в умовах впливу Трипільської ТЕС – максимальною (4,5-6,5 см). Це свідчить про гальмування процесів мінералізації органічних решток підстилкового шару ґрунту на забрудненій території. Товщина листового шару підстилки в НПП «Голосіївський» складала 2,5-3,0 см.

Таблиця 2

Вміст важких металів у лісовій підстилці районів дослідження (n=27)

Вміст металу, мг/кг Територія Дослідження	Pb		Cd		Cu		Ni		Co		Mn
	Me	SDMe	Me	SDMe	Me	SDMe	Me	SDMe	Me	SDMe	Me	SDMe
Канівський природний заповідник	1,6	1,1	0,14	0,08	9,0	2,4	9,6	2,5	0,3	0,1	290	205
НПП «Голосіївський»	2,4	1,8	0,15	0,12	12,6	3,6	7,3	4,1	0,6	0,1	860	319
Район впливу Трипільської ТЕС	4,2*	1,4	0,34*	0,25	20,0*	7,0	8,1	3,6	1,4*	0,2	1525*	571

Примітка. * – статистично значимі відмінності (р < 0,05)

Аналіз акумуляції важких металів зеленою фітомасою грабу показав, що в умовах впливу Трипільської ТЕС досліджені елементи накопичуються найбільше (в 2-25 разів, р < 0,05), порівняно з Канівським природним заповідником. Тоді як відмінності за вмістом досліджених важких металів у листі грабу НПП «Голосіївський», в порівнянні з двома іншими районами, виявилися статистично незначимими.

Отже, важкі метали характеризуються високою міграційною здатністю і можуть виступати маркерами техногенного забруднення екосистеми. У свою чергу, лісова підстилка є геохімічним бар’єром для важких металів [2]. Таким чином, одержані результати дають змогу зробити висновок, що збільшення вмісту важких металів у ґрунті, лісовій підстилці, листі грабу НПП «Голосіївський» та району впливу Трипільської ТЕС скоріше за все зумовлено процесами атмосферного переносу та випадіння забруднювачів (наявність великого мегаполісу поряд із парком та потужного підприємства відповідно).

Література:

1. 1. Сает Ю.Е. Геохимия окружающей среды / Ю.Е.Сает, Б.А.Ревич, Е.П.Янин. – М.: Недра, 1990. – 335 с.

2. A cadmium enzyme from a marine diatom / T.W.Lane, M.A.Saito, G.N.George [et al.] // Nature. – 2005. – Vol. 435. – P. 456-463.