Індекс рубрикатора НБУВ: П038.0 я73-1

Рубрики:

Агроекологічний моніторинг, контроль і оцінювання стану ґрунтів

Шифр НБУВ: ВА868494 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Предметом дослідження є методика оцінки стану сільськогосподарських земель і культур з використанням фрактального аналізу космічних знімків супутника Sentinel-2, які є у вільному доступі у мережі Інтернет. Об'єктом дослідження є дані дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) сільськогосподарських земель і культур для оцінки їх стану. Мета роботи - розгляд методики моніторингу сільськогосподарських земель і культур з використанням онлайн ресурсів для отримання даних ДЗЗ, їх фрактального аналізу та представлення результатів аналізу за допомогою ГІС технологій. Завдання: аналіз різноманітних методів моніторингу стану сільськогосподарських земель і культур; визначення можливих шляхів отримання даних ДЗЗ, які є у вільному доступі у мережі Інтернет; розгляд можливості попередньої обробки космічних знімків за допомогою ГІС технологій; оцінка можливості використання фрактального аналізу для оцінки стану сільськогосподарських земель і культур; розробка методики моніторингу стану сільськогосподарських земель і культур з використанням фрактального аналізу космічних знімків супутника Sentinel-2. Отримані наступні результати. Розроблено методику моніторингу сільськогосподарських земель і культур, яка дозволяє отримувати дані ДЗЗ з онлайн ресурсів, здійснювати їх фрактальний аналіз та за результатами цього аналізу визначати їх стан. Наведено структурну схему методики, яка містить чотири етапи. Розглянуто зміст кожного з етапів та наведено основні операції, які виконуються на цих етапах. Показано, що застосування у методиці сучасних ГІС технологій дозволяє комплексно оцінювати стан земель і культур та прогнозувати рівень врожаю з використанням, як відомих вегетаційних індексів, так і нових методів фрактального аналізу космічних знімків супутників ДЗЗ. Висновки: описана в даній роботі методика моніторингу дозволяє комплексно оцінювати стан сільськогосподарських земель і культур та прогнозувати рівень врожаю.

Проаналізовано особливості флористичної структури девастованих земель Яворівського і Подорожненського сірчаних кар'єрів за еколого-ценотичною, трофічною, біоморфологічною структурами. За результатами польових досліджень (2019 - 2022 рр.) на території Яворівського сірчаного кар'єру ідентифіковано 187 таксонів вищих рослин, які належать до 125 родів 49 родин. На території Подорожненського сірчаного кар'єру ідентифіковано 160 видів вищих рослин, які належать до 116 родів 40 родин. Видова структура рослинних угруповань у межах девастованих земель сірчаних кар'єрів є доволі різноманітна, що підтверджує строкатість едафічних умов ембріоземів. На території Яворівського сірчаного кар'єру провідними родинами є Asteraceae (28 видів, 24 родів), що є типовим для голарктичних флор, Poaceae Barnhart (24 види, 18 родів і Fabaceae Lindl. (21 вид, 9 родів). На території Подорожненського сірчаного кар'єру аналогічно провідними родинами є Asteraceae (28 видів, 24 родів), Poaceae Barnhart (20 видів, 13 родів), Fabaceae Lindl. (16 видів, 8 родів). Перші шість родин об'єднують 111 видів (59,35 %) на землях Яворівського сірчаного кар'єру та 88 видів (56,05 %) - на землях Подорожненського сірчаного кар'єру. В екологічній структурі флори Яворівського сірчаного кар'єру за відношенням рослин до вологи домінують мезофіти 53 види (або 28,34 %), до живлення - мезотрофи (62 види, або 33,16 %), до освітлення - геліофіти (184 види, або 98,4 %). Подібне фіксували і для Подорожненського сірчаного кар'єру - за відношенням рослин до вологи домінують мезофіти (67 видів, або 41,88 %), до живлення - мезотрофи (59 видів, або 36,88 %), до освітлення - геліофіти (158 видів, або 98,75 %). Структура флороценокомплексів спонтанної флори на девастованих землях сірчаних кар'єрів представлена 14 групами, серед яких найбільшу частку мали лісочагарниковий і лучно-степовий типи: відповідно для Яворівського сірчаного кар'єру 36,9 і 22,46 %, для Подорожненського - 45,63 і 20,63 %. Незначна частка сегетальної рослинності свідчить про певну стабілізацію демутаційних процесів. За класифікацією Серебрякова у досліджуваних ценофлорах сірчаних кар'єрів переважають трав'яні рослини: Яворівського - 158 видів (84,49 %), Подорожненського - 140 видів (87,5 %). При цьому частка багаторічників становить 53,48 і 55 % відповідно. За способом дисемінації спонтанна флора на девастованих землях сірчаних кар'єрів переважно представлена аллохорами: відповідно до кар'єрів від 74,74 до 72,62 %. На девастованих землях сірчаних кар'єрів визначено чотири види рослин, які занесені до Червоної книги України.

Індекс рубрикатора НБУВ: П038 + Х859(4УКР)111

Рубрики:

Екологія ґрунтів

Екологічне право окремих країн

Шифр НБУВ: ВА869309 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: П038.11

Рубрики:

Фіторемедіація ґрунтів

Шифр НБУВ: Ж22412:а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Враховуючи особливості регіону Вінницької області обгрунтовано напрями покращення екологічного становища сільських та господарських угідь. Розкрито підвищення ролі оцінки земель у врегулюванні в земельних відносинах, проаналізовано регулювання державою таких відносин та запропоновано шляхи удосконалення земельного законодавства, обгрунтовано напрями у створенні та процесі розвитку в ринку землі сільськогосподарського призначення, опрацьовано шляхи покращення екологічного становища земельних ресурсів і угідь.

The main idea was to solve the problem related to oil contamination of soil using bioremediation with bioaugmentation with modeled microorganism strains. The paper aimed to develop a bacterial consortium for petroleum hydrocarbon degradation during the biological treatment of oil-contaminated soils using electronic databases. The research methodology included an analysis of the mechanisms and metabolic pathways of petroleum hydrocarbon degradation and an assessment of the possible reaction modulus and enzymatic systems for the degradation of aromatic compounds. The taxonomic classification and review of oil compound transformation metabolic pathways were carried out using electronic KEGG, MetaCyc, and EzTaxon databases. The KEGG database was used to create a microbiological consortium of certain strains of bacteria that improved hydrocarbon degradation process performance. Identification of bacteria's complete genome using Island Viewer 4 allowed to create of a consortium of oil-destructive bacteria consisting of such strains: Pseudoxanthomonas spadix BD-a59, Rhodococcus jostii RHA1, Rhodococcus aetherivorans IcdP1, Pseudomonas putida ND6, Pseudomonas stutzeri 19SMN4, Pseudomonas fluorescens UK4, Acinetobacter lactucae OTEC-02, Bacillus cereus F837/76.7.9. The ratio between the mentioned strains of microorganisms in the consortium was set at 20 % : 20 % : 15 % : 10 % : 10 % : 5 % : 5 % : 15 %. This bacterial consortium for aromatic hydrocarbons was created according to the metabolic information of basic enzymatic systems and the predominant transformation of particular oil compounds using the BacDive database.

Існуючі способи керування агробіологічним станом грунтового середовища та відбором проб грунту за наявними методиками не враховують варіабельності їх параметрів за площею сільськогосподарських угідь. Для реалізації технології диференційованого внесення технологічного матеріалу використовується спрощений спосіб рівномірного розбиття поверхні поля на рівні квадрати (переважно площею 5 - 15 га) для подальшої діагностики та керування полем із використанням такої диференціації. З однієї сторони, такий поділ обумовлений зручністю та простотою даного методу, з іншої, - відсутністю достовірних оперативних даних про поле та, відповідно, інструменту для поділу поля за іншими критеріями на основі вихідних даних. Спосіб рівномірного розбиття на рівні квадрати поверхні поля не враховує специфіки поля та зон неоднорідності. Як наслідок, низька достовірність даних, отриманих із використанням такого методу, а, відповідно, і можливість використання цих даних для якісного керування технологічними процесами з використанням технології диференційованого внесення технологічного матеріалу. При використанні такої методики у деяких випадках значення параметрів грунтового середовища будуть занижені, а в деяких завищені в межах одного квадрата. Диференційоване керування нормою внесення технологічного матеріалу у межах даного квадрата повинно буде здійснюватися саме на підставі середнього значення цього параметра. Тому такий спосіб реалізації диференційованого внесення технологічного матеріалу буде неефективним. За цих умов виникає необхідність у розробці методики аналізу зон неоднорідності (варіабельності) стану сільськогосподарських угідь із використанням засобів моніторингу та розробці програмного забезпечення для його реалізації. Володіння цією методикою відкриває нові перспективи до ведення органічного землеробства з використанням таких "розумних" сільськогосподарських машин.

Висвітлено екологічну небезпеку військових дій на території України. Наведено результати експериментальних досліджень вмісту валових форм важких металів у десяти пробах грунтів, відібраних на землях сільськогосподарського призначення Сумського та Охтирського р-нів Сумської обл. Три проби відібрано з місць падіння авіабомб, сім - із місць розбитої військової техніки. У результаті проведених досліджень встановлено перевищення фонового рівня за вмістом свинцю в усіх зразках грунту, середній вміст елементу на забруднених територіях у 5,4 раза перевищував фонове значення. Перевищення фонового рівня за вмістом цинку відмічено у дев'яти з десяти зразків грунту, середній вміст елементу на забруднених територіях у 3,9 раза перевищував фонове значення. Середній вміст кадмію на забруднених територіях у 1,4 раза перевищував фонове значення (перевищення відмічено у восьми пробах грунту). У восьми пробах грунту встановлено перевищення фонового значення валового вмісту міді, в середньому по досліду - вміст міді в 4,6 раза перевищує фонове значення. Перевищення фонового значення за вмістом нікелю та заліза відмічено лише в трьох пробах грунту, а середній вміст елементів в 1,2 і 1,1 раза перевищував фонове значення. Середній вміст марганцю на забруднених територіях у 4,8 раза був вищий за фонове значення (перевищення відмічено у шести пробах грунту). За результатами досліджень встановлено перевищення ГДК валового вмісту свинцю (у шести пробах грунту), цинку та марганцю (у двох пробах грунту), міді (у п'яти пробах грунту) з місць бойових дій. За вмістом валових форм кадмію та нікелю перевищення ГДК не виявлено. Значно вищий коефіцієнт варіації вмісту валових форм важких металів у зоні бойових дій, порівнюючи зі вмістом поза зоною бойових дій (фонове значення,) може свідчити про інтенсивність впливу негативного чинника на грунтовий покрив. Найвищий ступінь порушення грунтового покриву внаслідок бойових дій відмічено у місцях згорілої техніки (с. Косівщина, с. Старе Село, с. Низи Сумського р-ну Сумської обл.). За результатами кореляційного аналізу встановлено надзвичайно сильну залежність між умістом досліджуваних форм важких металів.

The article is devoted to the study of the prospects of using compost with sewage sludge in the raw material for the recultivation of disturbed lands. A special installation was used for bio-composting, which allowed controlling of the process parameters. The results of bio-indication of composts obtained under different conditions of compositions of the raw material mixture are given. Based on the analysis of the results of bioindication, the optimal composition of the raw material mixture using "fresh" and "old" sewage sludge is established. An analysis of the parameters of the bio-indication process was carried out for this compost of optimal composition, which makes it possible to develop recommendations for the implementation of the process in industrial conditions.

Abstract. The article examines the impact of oil contamination and humates (Humifield Forte and Fulvital Plus) on the growth characteristics of Poaceae, such as corn (Zea mays L.) of Dostatok 300 MV hybrid, spring barley of the Karat variety and spring wheat of the Diana variety. Oil contamination has proved to inhibit plant growth and affect a decrease in the amount of photosynthetic pigments in the leaves, which can be explained by oil toxicity and the acquired hydrophobicity of soil. Soaking seeds in humate solution proved the effectiveness of their use for corn (Z. mays L.) of Dostatok 300 MV hybrid and spring barley of the Karat variety: the plants developed well and accumulated biomass actively. The use of humates for spring wheat of the Diana variety did not produce the desired effect: growth characteristics were lower, and the studied plants were weaker. An increase in the number of photosynthetic pigments, especially carotenoids, in the leaves of Poaceae plants indicates the feasibility of using humates to increase the stress resistance of plants in the early stages of growth and development in conditions of oil contamination of soil. A stimulating effect of the combination of oil contamination and Fulvital Plus on the growth of Poaceae was proved. Fulvital Plus is a growth stimulator and deficiency corrector of plant nutrition elements. The results obtained from the research prove the effectiveness of using humates for plants and can be used to increase the stress resistance and yield capacity of Poaceae in man-made conditions and to develop phytoremediation technologies for restoring oil-contaminated areas.

Розглянуто аспекти моніторингу земель як основа для складання проєкту землеустрою. Визначено, що розроблення й освоєння систем адаптивно-ландшафтного землеробства є стійке відтворення ресурсів і середовища в технологічному циклі одержання продукції необхідної кількості та якості. У цьому контексті одним із найважливіших завдань є формування екологічно збалансованих агроландшафтів, високопродуктивних агроекосистем на базі знання законів і закономірностей функціонування природних систем, врахування ресурсного потенціалу земель та більш поглибленої адаптації технологічних впливів. Запропоновано об'єднаним територіальним громадам вирішувати питання забезпечення своїх підрозділів кваліфікованими кадрами, які зможуть забезпечити місцевий розвиток територіальної громади на основі еколого-економічного збалансованого використання природно-ресурсного потенціалу. Запропонований підхід дасть можливість робити оцінки й аналіз фактичного і прогнозуючого станів земельних ресурсів, дозволить вибрати напрями, які потребують прийняття пріоритетних рішень із нейтралізації негативних явищ, щоб пом'якшити вже розвинуті негативні процеси і проводити профілактичні заходи там, де несприятливі чинники ще не зробили шкідливий вплив, що, відповідно, забезпечить раціональне використання землі та її збереження для наступного покоління.

The article deals with the study of the prospects for the use of mineral fertilizers encapsulated in PET for bioremediation. This increases efficiency, prevents environmental pollution from undigested plants with plant nutrients, and minimizes the number of application operations. In addition, it disposes of a significant portion of PET waste, the uncontrolled accumulation of which poses a threat to the environment. The basic technological schemes of preparation of a film-forming composition and encapsulation of fertilizers are offered. The kinetic parameters of the process of release of batteries of granulated ammonium nitrate encapsulated with a film based on modified PET are determined.

Розглянуто наукові принципи параметризації зв'язків між властивостями ґрунтів та екологією їх формування. Наведено методологічні особливості цих зв'язків на основі використання універсально-інформативних критеріїв, серед яких чільне місце належить відносним показникам. Послідовне застосування їх на кожному таксономічному рівні класифікації ґрунтів відповідно до ієрархічної будови педосфери дає можливість кількісно охарактеризувати її ґрунтово-екологічні особливості. Викладено теоретичні і практичні результати досліджень у сфері ґрунтово-екологічних зв'язків, які визначають якісно новий етап у формалізації ґрунтознавства. Визначено параметри зв'язків між гідротермічними умовами й інтенсивністю гумусонакопичення, вмістом фізичної глини та валовим хімічним складом ґрунтів, ємністю катіонного обміну, відношенням обмінних катіонів кальцію і магнію та підзональними особливостями зволоження тощо.

Індекс рубрикатора НБУВ: П038.0

Рубрики:

Агроекологічний моніторинг, контроль і оцінювання стану ґрунтів

Шифр НБУВ: Ж100860 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проблема поводження з твердими побутовими відходами (ТПВ) є надзвичайно актуальною для регіонів України. Звалища відходів займають цінні в сільськогосподарському значенні земельні ресурси та забруднюють їх, створюють збитки довкіллю та сільському господарству. Мета досліджень - формування методичних засад класифікації звалищ твердих побутових відходів за рівнем небезпеки для прилеглих територій для подальшого вибору методу відновлення таких територій. Визначено, що основними загрозами впливу техногенно порушених земель під звалищами твердих побутових відходів на сільськогосподарські угіддя є такі: загрози екологічного та санітарно-гігієнічного характеру; загрози економічного та продовольчого характеру; загрози ресурсного характеру. Зважаючи на причинно-наслідковий зв'язок наявних загроз впливу техногенно порушенихземель під звалищами твердих побутових відходів на сільськогосподарські угіддя сформовано комплекс показників, що характеризують рівень небезпечності звалищ твердих побутових відходів для прилеглих територій, визначені межі оцінювання рівня небезпеки звалищ твердих побутових відходів для прилеглих територій за інтегральною оцінкою. На основі проведеної оцінки рівня небезпеки звалищ твердих побутових відходів для прилеглих територій на прикладі Полтавської області встановлено, що у зоні передкризового стану перебуває 40 % від загальної кількості звалищ твердих побутових відходів; зоні кризового стану - 53 % від загальної кількості звалищ твердих побутових відходів; зоні критичного стану - 7 % від загальної їх кількості. Враховуючи, що більшість звалищ твердих побутових відходів знаходяться на відстані менше 200 м до сільськогосподарських угідь (93 %), та мають передкризовий, кризовий або критичний рівень небезпеки для прилеглих територій, невирішеність проблем у цій сфері створює небезпеку для екологічної й продовольчої безпеки цих територій та сталого розвитку агроекосистем. Реалізація методичного підходу дає змогу оцінити рівень небезпеки звалищ твердих побутових відходів для прилеглих територій розвитку, визначити основні загрози та ризики для сільськогоподарських угідь, що знаходяться у зоні впливу звалищ твердих побутових відходів, та напрями їх подолання. Практичне застосування розробленої методики можливе в рамках програмно-цільового методу при розробці та реалізації національних та регіональних програм, спрямованих на поліпшення процесу управління сферою поводження з твердих побутових відходів.

Мета роботи - оцінити перспективи локальних (регіональних) агроекосистем у контексті сучасної політики поліпшення якості земель і грунтів. Застосовано аналіз (індукція та дедукція) керівних і нормативних документів та актуальних публікацій за означеною тематикою в тому числі до європейського простору та оцінку можливостей українського агровиробництва реалізувати найближчим часом систему сталого управління грунтами від локального рівня. Драйверами управління грунтами агроекосистем, які визначають порядок денний для всіх землекористувачів і землевласників є: глобальні процеси та геополітичне значення агровиробництва; характеристики грунтів як природного об'єкта - їхня незамінність та невідновлюваність, як і біосферна функціональність грунтів національні особливості - відсутність реального моніторингу, прогалини у законодавстві та недотримання існуючих положень і актів, ринок земель. Отож, існує необхідність чіткого законодавчого забезпечення охорони та збереження грунтів, а також упровадження агротехнологій, які забезпечуватимуть нейтральний рівень деградації і секвестрацію вуглецю грунтами. В умовах невизначеності функціонування реального моніторингу грунтів на державному рівні, перспективною є організація його проведення, як локальної мережі, тобто створення компонентної системи управління грунтами конкретним землекористувачем. Вважаємо, що дослідні станції у структурі НААН повинні підтримувати/створювати власну базу даних, на основі якої можливо ефективно забезпечувати стале управління грунтами: оцінювати їхній реальний стан на поточний момент та екосистемні послуги від грунтів, прогнозувати динаміку показників грунту, моделювати різні варіанти їхніх змін тощо. Витрати на таку локальну ГІС компенсуються здобутками, у т.ч. й прибутком від діяльності на роки вперед. Зважаючи на підвищену увагу до запасів органічного вуглецю грунтів (введення вуглецевих податків, обмеження щодо викидів парникових газів), гостро необхідними є оцінювання та прогнози щодо процесів емісії-секвестрації вуглецю та відповідних можливостей грунтів за конкретного виду землекористування.

This article focuses on studying biotechnologies for remediation of soils contaminated with heavy metals to determine further the most effective methods for cleaning soils from the action of toxicants with their subsequent implementation in practice. The soil restoration methods were analyzed, their advantages and disadvantages were identified, making it possible to establish that biological methods are the safest and most environmentally friendly. The expediency of using biological methods lies in the possibility of breeding strains of microorganisms that destroy soil toxicants. However, the efficiency of microbial cultures is not equally high due to a narrow range of favorable conditions for functioning, the risk of manifestation of the phenomenon of degeneration of microorganisms until the required level of soil purification is achieved. This confirms the prospects for the further development of this direction and the search for ways to eliminate certain disadvantages of biological methods. For an integrated biotechnological solution to soil remediation, a scheme of aerobic plants was developed, which is characterized by two stages: aerobic soil cultivation with biocomposite and a phytoremediation stage for additional purification and control of the content of toxicants in the soil.

The study of the components of the balance of biogenic elements in anthropogenic ecosystems has been carried out and the mechanism for calculating the balance of biogenic elements has been determined. The necessity of improving the existing methodology is proved, which consists in preliminary modeling of the catchment area using geoinformation methods. On the example of the mouth of the river, a drainage area was modeled in Oril, during which the boundaries and total catchment area were determined, which is 39,7 thousand hectares. Experimental studies have determined the area of land according to their types of nature use (industrial, residential, forestry and agricultural, etc.). It has been established that only 15 % of the investigated lands have agricultural use, however, it is this type of nature management that most contributes to biogenic pollution of this ecosystem. According to the results of calculations, it is determined that up to 10 thousand tons of nitrogen and phosphorus, respectively, are accumulated in the soil due to the excess use of mineral fertilizers. The results obtained indicate the feasibility and practical attractiveness of the proposed approach for calculating the balance of nutrients. Improvements include the application of digital elevation model and normalized vegetation index geodata obtained using ArcGIS Desktop software. It is shown that the technique used will allow obtaining the results of the adjusted volumes of nitrogen and phosphorus accumulation in soils and indicating the sources of their input. Thus, there are grounds for improving the methodology for calculating the balance of nutrients through the use of information technology. The geoecological approach will intensify the monitoring of nutrients, which will help to regulate the pressure on the ecosystem.

Індекс рубрикатора НБУВ: П038.1

Рубрики:

Очищення ґрунтів

Шифр НБУВ: Ж100860 Пошук видання у каталогах НБУВ