ТРОЇЦЬКИЙ М.О., МАКАРОВА Г.А., канд. с-г. наук

Миколаївський обласний проектно-технологічний центр охорони родючості ґрунтів і якості продукції

ВИВЧЕННЯ ПРОСТОРОВИХ ТА ГЕНЕТИЧНИХ АСПЕКТІВ ЗАБРУДНЕННЯ ГРУНТІВ МИКОЛАЇВСЬКОЇ ОБЛАСТІ ВАЖКИМИ МЕТАЛАМИ (НА ПРИКЛАДІ ПІВНІЧНОСТЕПОВОЇ ПІДЗОНИ)

За допомогою статистичних методів та просторового аналізу із застосуванням ГІС-технологій вивчалися зміни вмісту міді, кадмію та свинцю у північній степовій підзоні Миколаївської області. Перехід від адміністративно- територіального до ландшафтно-територіального підходу просторової інтерпретації результатів моніторингу ґрунтів дозволяє підвищити його достовірність. Також цінну інформацію про забруднення ґрунтів важкими металами, яка під час обробітку результатів за адміністративним принципом ігнорується, дає врахування генетичних факторів ґрунтоутворення.

With the help of statistical methods and the spatial analysis with application of GIS- technologies changes of the content of copper, cadmium and lead in boreal steppe subzone of the Nikolaev range have been investigated. Transition from administrative- territorial to the landscape-territorial approach of spatial interpretation of results of monitoring of soils allows to increase its reliability. Also the count of genetic factors of a soil formation gives the valuable information on pollution of soils by heavy metals which at processing results by an administrative principle has been ignored.

Розсіювання токсичних елементів (важких металів та неметалів) техногенного походження в природних середовищах Землі набуло глобального характеру [1].

Перед аналізом результатів досліджень вмісту важких металів у ґрунтах Миколаївського регіону ми вважаємо за доцільне зупинитися на огляді тих проблем та труднощів, що супроводжують санітарно-гігієнічну, еколого-токси- кологічну, взагалі нормативну оцінку фактичних рівнів вмісту важких металів у ґрунтах.

Причиною неоднозначності оцінок вмісту важких металів, на думку багатьох дослідників [4 -6], є відсутність єдиної, загальноприйнятої та несуперечливої системи нормативної оцінки вмісту важких металів у ґрунті. Цим страждають два основних підходи до оцінювання - порівняння з фоновими (незабрудненими) рівнями (кларками) та порівняння з гранично допустимими рівнями.

Першому підходу в повній мірі притаманні всі проблеми еталонних (контрольних) рівнів, що детально проаналізовані в монографії В.В. Мед- ведєва [7]. Проблеми, притаманні другому підходу, - фонові рівні (кларки) важких металів розраховані лише для валових форм. Визначення валових форм дуже трудомістке [8], і масове його застосування неможливе (це протирічить нормативним вимогам до агрохімічної паспортизації) [9].

Для рухомих форм металів взагалі не розроблені фонові рівні. Дослідники радять [2, 7] використовувати модальний рівень забруднення конкретного металу як "регіонального фону". Але в більшості випадків експериментальний просторовий розподіл незадовільно описується нормальним законом розподілу; більш придатною є логнормальна модель апроксимації [2].

Була зроблена спроба побудувати єдину шкалу градації рівнів забруднення ґрунтів важкими металами для валових, кислотних та ААБ-форм [10]. Але практичний досвід вказує, що вона має ряд неточностей, не враховує регіональних особливостей та потребує коригування.

Метою представленої роботи є вивчення регіональних особливостей накопичення токсин- них елементів у ґрунтовій компоненті агро- екосистем Миколаївської області і на цій основі - виявлення критичних за рівнем забруднення та інтенсивності транслокації з ґрунту в рослини територій. Робота є продовженням досліджень, результати яких опубліковані нами раніше [2, 3, 12].

Головним засобом досягнення поставленої мети, на нашу думку, є ґрунтовне опрацювання результатів агрохімічної паспортизації із залученням сучасних методів статистичного аналізу та просторової інтерпретації результатів за допомогою ГІС-технологій. Це дозволяє перейти від адміністративно-територіального принципу обробітку результатів грунтово-агрохімічних та токсикологічних досліджень до ландшафтно- екологічного, більш перспективного та інформативного.

Вибір підзони північного Степу як полігону для опрацювання нових методичних підходів продиктований тим, що ця територія області має найбільш високу густину та глибину розчле-

Факт констатації змін вмісту рухомих форм важких металів між циклами обстеження на основі обробітку даних за адміністративно- територіальним принципом (у розрізі району) нівелює важливу інформацію про причини таких змін. Однією з таких причин є неврахування генетичних аспектів ґрунтоутворення. Це можна довести на прикладі аналізу розподілу важких металів за типами ґрунтів Братського району, на території якого простежується вся гама переходу від чорноземів звичайних середньогумусних нування рельєфу, тобто є найбільш ерозійно небезпечною [11].

Результати досліджень. Дослідження 1994 - 1999 рр. (таблиці 1 - 3) виявили, що коливання вмісту рухомих форм важких металів (ААБ- форми) спостерігається в межах від мінімальної чутливості приладу до концентрацій, що в 2 - 3 рази перевищують гранично допустимі (ГДК).

Математико-статистичний аналіз частотного розподілу рухомих форм важких металів, проведений за допомогою програмного пакета 8іаЙ8Йса V. 6.0, підтвердив припущення про невідповідність розподілів експериментальних даних моделі нормального розподілу.

Для всіх досліджених металів спостерігається явно виражена права асиметрія, а також різнонаправлений ексцес (як позитивний, так і негативний. Більш коректно розподіл рухомих форм усіх металів апроксимується моделлю логнормального розподілу (за критерієм Колмогорова - Смірнова).

З практичної точки зору це означає, що як контрольні рівні слід прийняти не середні арифметичні, а середні геометричні значення концентрацій токсичних елементів і в подальшому для порівнянь часової динаміки користуватися ними.

Нижче, в таблиці 5, зведені запропоновані нами контрольні рівні для трьох досліджуваних металів.

Дослідження 2 циклу еколого-токсико- логічного обстеження показали, що восновному вміст рухомих форм досліджуваних елементів знижується (таблиці 1 - 3). Виняток становить лише кадмій, який значно відрізняється за ландшафтно-геохімічною поведінкою від міді та свинцю.

глинистих до чорноземів звичайних неглибоких малогумусних легкосуглинкових. Результати такого аналізу не лише показують, як осереднення результатів