Екологічне обґрунтування фіторемедіації забруднених трифлураліном ґрунтів

Екологічне обґрунтування фіторемедіації забруднених трифлураліном ґрунтів

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ АГРОЕКОЛОГІЇ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ

ЗАЦАРІННА ЮЛІЯ ОЛЕКСАНДРІВНА

УДК 631.45/632.95/633.88

ЕКОЛОГІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ФІТОРЕМЕДІАЦІЇ ЗАБРУДНЕНИХ ТРИФЛУРАЛІНОМ ҐРУНТІВ

.00.16 - екологія

Дисертація

на здобуття наукового ступеня кандидата

біологічних наук

Науковий керівник:

Моклячук Лідія Іванівна

доктор сільськогосподарських наук,

професор

Київ - 2012р.

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ, ПОЗНАЧЕНЬ, ТЕРМІНІВ, ОДИНИЦЬ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. ВПЛИВ ГЕРБІЦИДІВ НА ДОВКІЛЛЯ

1.1 Пестицидне навантаження на екосистему та наслідки недбалого господарювання

.2 Міграція та трансформація пестицидів у навколишньому середовищі

.3 Зміни рівноваги в екосистемі ґрунтового покриву при багаторічному застосуванні засобів захисту рослин

1.4 Наслідки неконтрольованого застосування гербіцидів

.5 Перспективи використання ремедіаційних технологій

.6 Суть фіторемедіації

.7 Характеристика гербіцидів, дозволених при вирощуванні лікарських рослин

1.7.1 Специфіка лікарського рослинництва та асортимент гербіцидів дозволених до застосування при вирощуванні лікарських рослин в Україні

.7.2 Токсикологічна характеристика гербіцидів на основі трифлураліну

.7.3 Негативні наслідки багаторічного застосування гербіцидів на основі трифлураліну

РОЗДІЛ 2 УМОВИ, МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

2.1 Обґрунтування напряму досліджень

.2 Місце та умови проведення досліджень

.3 Комплексна методика проведення досліджень

РОЗДІЛ 3 ЕКОТОКСИКОЛОГІЧНА ОЦІНКА ПРОЦЕСІВ МІГРАЦІЇ ТА ТРАНСФОРМАЦІЇ ЗАЛИШКІВ ТРИФЛУРАЛІНУ В СИСТЕМІ ҐРУНТ - ЛІКАРСЬКІ РОСЛИНИ

РОЗДІЛ 4. ФІТОЕКСТРАКЦІЯ ТРИФЛУРАЛІНУ З ҐРУНТУ КУЛЬТУРНИМИ ОДНОРІЧНИМИ ВИДАМИ РОСЛИН

РОЗДІЛ 5. АЛГОРИТМ ФІТОРЕМЕДІАЦІЇ ЗАБРУДНЕНИХ ТРИФЛУРАЛІНОМ ҐРУНТІВ ТА ОЦІНКА ЕКОЛОГІЧНОЇ НЕБЕЗПЕКИ ПРИ ВИКОРИСТАННІ ГЕРБІЦИДУ

ВИСНОВКИ

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ, ПОЗНАЧЕНЬ, ТЕРМІНІВ, ОДИНИЦЬ

Біоциди - хімічні речовини, які застосовуються для боротьби з бурянами, хворобами та шкідниками [120];

ВООЗ - Всесвітня організація з охорони здоровя [120];

ГДК - норматив, кількість шкідливої речовини (агента) у навколишньому середовищі, яка при постійному контакті або дії за певний проміжок часу практично не впливає на здоровя людини і не спричиняє негативних наслідків у її нащадків [148];

Гербіциди - речовини, які знищують небажану рослинність [148];

Деградація пестицидів - розкладання пестицидів в обєктах навколишнього середовища з утворенням найпростіших хімічних сполук, що не становлять небезпеки для людини та інших живих організмів [148];

Деградація ґрунтів - втрата потенціалу ґрунту, спричинена здебільшого антропогенними та прирордними факторами, малородючістю [148];

Детоксикація пестицидів - перетворення пестицидів на інші хімічні сполуки, нетоксичні для шкідливого організму чи теплокровної тварини;

д.р. - діюча речовина;

Динаміка розкладання пестицидів у середовищі - якісна чи кількісна зміна пестициду під впливом факторів середовища [148];

Ксенобіотики - штучно створені хімічні речовини, чужорідні для біосфери [148];

Летальна доза пестициду (ЛД) - доза пестициду, що спричиняє загибель піддослідного обєкта [148];

мг (мкг) /кг - міліграм (мікрограм) речовини, яка міститься в кілограмі ґрунту, рослинної маси тощо;

Персистентність пестициду в середовищі - стійкість, властивість пестициду зберігати біологічну активність у довкіллі чи окремих обєктах;

Пестициди - хімічні речовини, які використовуються для боротьби із шкідниками, хворобами рослин, бурянами, шкідниками зерна, деревини та ін., а також з комахами і кліщами - переносниками інфекційних хвороб людини і тварини [163];

Полютант - речовина, яка забруднює середовище [163];

р.в. - рік вегетації рослини;

Ремедіація - відновлення [198];

Ризодеградація - розкладання ксенобіотиків у ризосферній зоні рослин за допомогою мікроорганізмів [198, 216];

рН - концентрація іонів водню у ґрунтовому розчині;

СОЗ - стійкі органічні забруднювачі;

Токсикант - отруйна речовина [148]; речовина, що проявляє токсичний ефект відносно живих організмів у різних середовищах існування [120];

Токсичність пестициду - властивість пестициду порушувати нормальну життєдіяльність організму і призводити до його загибелі [148];

Толерантність - витривалість виду відносно коливань будь-якого екологічного фактора; діапазон між екологічним мінімумом і максимумом становить межу толерантності [148];

Трансформація речовин - перетворення хімічних сполук у навколишньому середовищі під впливом хімічних, фізичних і біологічних факторів [148];

Трефлан - 2,6-динітро-4-трифторметил-N,N-дипропіланілін, до сходовий гербіцид селективної дії [154, 190];

Трифлуралін - діюча речовина гербіциду трефлан [154, 190];

Ферментативна активність ґрунту - сукупність процесів, які каталізують іммобілізовані на ґрунтових частках та стабілізовані в ґрунтовому розчині ферменти; один з показників біологічної активності ґрунту, що характеризує потенційну здатність системи утримувати гомеостаз;

Фітоекстракція - поглинання полютантів коренями і переміщення у надземні частини, акумуляція у різних органах [198, 216];

Фіторемедіація - новітні технології, що використовують різні рослини для деградації, екстрагування стримування поширення, або іммобілізації забруднювачів з ґрунту та води [198, 216];

Фітостабілізація - іммобілізація органічних і неорганічних полютантів шляхом адсорбції коренями рослини, часточками ґрунту або осадження в прикореневій зоні [198, 216];

Фітотоксичність - здатність деяких груп хімічних сполук і продуктів метаболізму мікроорганізмів здійснювати негативний вплив на рослинні організми, що проявляється у порушенні фізіологічних процесів [148];

ВСТУП

За прогнозами фахівців населення Земної кулі до кінця першої половини ХХІ століття подвоїться, що неминуче спричинить збільшення споживання продуктів харчування. На Землі є три основних джерела їжі: океан, природна рослинність та сільськогосподарська продукція. Через природне обмеження ресурсів перших двох, головним джерелом отримання продуктів харчування є сільськогосподарське виробництво. Відомо, що загибель третьої частини врожаю спричинена впливом шкідників, хвороб рослин та забуряненістю посівів. У звязку з цим застосування пестицидів для агрохімічного захисту стало неминучим злом.

В умовах науково-технічного прогресу значно ускладнились взаємовідносини суспільства з природою. Людина отримала можливість впливати на хід природних процесів, підкорила сили природи, почала опановувати майже всі доступні відновні і невідновні природні ресурси, але разом з тим забруднювати і руйнувати довкілля.

За оцінкою Всесвітньої організації охорони здоровя (ВООЗ), із більш ніж 6 млн. відомих хімічних сполук практично використовуються до 500 тис. сполук; із них біля 40 тис. мають шкідливі для людини властивості, а 12 тис. є токсичними.

До небезпечних речовин антропогенного походження, що надходять у навколишнє середовище, поряд з промисловими відходами, належать також хімічні засоби боротьби з бурянами й шкідниками - пестициди. Обсяг цих біологічно активних, і частіше високотоксичних для людини і тварин речовин, що використовуються щорічно в світовій практиці, нині досягає 2 млн. т.

Пестициди застосовують, головним чином, на сільськогосподарських угіддях і в невеликому обсязі в лісах, однак внаслідок циркуляції у повітряному й водному середовищах, перенесення живими організмами ланцюгами живлення, вони можуть поширюватися в природних ландшафтах, потрапляючи в харчові продукти, і завдавати шкоди тваринному світу і здоровю людини.

До розробки стратегії попередження небезпеки від застосування пестицидів привернуто увагу фахівців багатьох країн світу (А. Fait,
Ю.І. Кундієв, Ф. Калоянова-Сімеонова, І.М. Трахтенберг та ін.) [197, 81, 82, 65, 205, 164].
У звязку з масовим використанням агрохімікатів пріоритетним напрямком у збереженні здоровя населення є як розробка методологічних підходів для оцінки ризиків при виробництві та застосуванні пестицидів, так і пильний контроль за залишковими кількостями пестицидів у продуктах харчування, а також моніторинг за населенням, що проживає в екологічно небезпечних районах. На сучасному етапі розвитку уявлень про охорону здоровя людини і навколишнього середовища виникла необхідність в науковому обґрунтуванні принципово нових критеріїв і методичних підходів до оцінки небезпеки хімічних засобів захисту рослин. В результаті проведеного аналізу діючих в 76 країнах класифікацій небезпеки пестицидів, а також класифікацій ВООЗ та країн ЄС, виявлено відмінності в методологічних підходах. У багатьох країнах (США, країни ЄС, Україна, Росія) відбувається оновлення діючих класифікацій такими вченими як
Ю. Каган, Ю. Кундієв, Н. Проданчук, В. Ракитський.
В Україні діє класифікація небезпеки пестицидів Л. І. Медведя, доповнена відповідно до сучасних уявлень токсикології та гігієни за сприяння наукових співробітників Інституту екогігієни і токсикології
ім. Л.І. Медведя, Інституту медицини праці АМН України, Національного медичного університету ім. А. А. Богомольця.
Нині проблеми екології посідають провідне місце серед питань загальнодержавної ваги. В останні роки все більше уваги приділяється проблемам екологічної безпеки і в Україні, розробляються та впроваджуються новітні заходи в галузі охорони довкілля.

Земельні ресурси є безцінним багатством України, але нажаль через наростаючі екологічні проблеми вони виснажуються дедалі інтенсивніше. Дана робота присвячена вивченню однієї з найважливіших для землекористування проблем сьогодення - забруднення ґрунтів пестицидами та зроблена спроба пошуку шляхів їх очищення.

Ґрунтовий покрив разом з його мікросвітом відіграє роль універсального біологічного сорбента та нейтралізатора забруднень. Властивості ґрунту визначаються його типом, складом та чисельністю мікрофлори та мікрофауни, що його заселяє, стійкістю ґрунтових мікроорганізмів до впливу зовнішніх факторів, у тому числі й пестицидів. Недбале та безконтрольне застосування гербіцидів та інших засобів захисту рослин вже при житті нашого покоління може спровокувати незворотні наслідки.

Використання різноманітних отрутохімікатів у сільському господарстві та побуті призвело до порушення природних циклів і збалансованих умов навколишнього середовища майже в усіх країнах світу. Надзвичайно небезпечним є забруднення ґрунтів токсичними елементами і сполуками, що трофічними ланцюгами врешті-решт потрапляють в організм людини, спричиняючи негативний вплив на нього [154, 6, 99, 140].

Відомо, що пестициди займають 9-те місце серед інших забруднювачів біосфери, поступаючись лише промисловим викидам. За даними, опублікованими в інформаційному бюлетені «GREENPEACE» (весна-літо 1993р.) на кожну людину, що проживає на території бувшого СРСР, припадає в середньому 28,5 кг використаних пестицидів. І ця цифра невпинно збільшується з кожним роком [149, 64].

З метою боротьби зі шкідниками та бурянами, максимального збільшення врожайності, сучасна агрохімія щедро використовує різноманітні пестициди: гербіциди, інсектициди, фунгіциди, дефоліанти, десиканти, регулятори росту рослин та ін.. Зрозуміло, що значна частина цих речовин або продуктів їх розпаду, в тій чи іншій формі вкінці-кінців потрапляє в харчові продукти.

Пестициди (pesticide: лат. pestis - хвороба; caedo - вбивати) - збірна назва хімічних та біологічних засобів, що використовуються для боротьби з шкідниками та хворобами рослин, з бурянами, шкідниками зерна та продуктів його переробки, деревини, шерсті, шкіри, виробів з бавовни, з ектопаразитами домашніх тварин та людини [103, 101].

За допомогою пестицидів у сільському господарстві підвищують врожайність, подовжують термін зберігання рослинної продукції, покращують зовнішній вигляд фруктів, овочів та зерна [168, 58].

Потрапляючи в організм людини з продуктами харчування, пестициди суттєво змінюють біологічні процеси, викликаючи порушення його фізіологічних функцій. Якщо з їжею в організм потрапляє велика кількість пестициду, то виникає гостре отруєння. Якщо ж кількість токсичної речовини невелика і потрапляє в організм поступово, то виникає хронічна інтоксикація організму, яка часто перебігає без прояву специфічних симптомів.

Пестициди - чужорідні для живого організму речовини, які викликають інтоксикацію, вражають центральну нервову систему та внутрішні органи, проявляють мутагенний ефект. За даними Організації з захисту довкілля (ЕРА) з майже 320 пестицидів дозволених до застосування в агрономії близько 60 - канцерогени [204, 139, 123, 182].

Токсичні властивості пестицидів залежать від їх хімічної структури, а також від концентрації, тривалості впливу на обєкт та шляхів потрапляння в організм. Якщо ж ґрунт або рослина оброблялись відразу декількома видами пестицидів, наприклад, комбінація інсектицидів, гербіцидів та нітратів, то спостерігається непередбачуваний ефект, що не відмічався раніше.

Нині в світі багато уваги приділяється питанням обліку та контролю за використанням пестицидів, досліджуються вплив ксенобіотиків на обєкти довкілля та живі організми. Так, в Україні екотоксикологією пестицидів займаються С.Д. Мельничук, Л.І. Моклячук та інші науковці, що працюють під їх керівництвом незалежно один від одного. В.Ф. Демченко розроблено підходи до біомоніторингу пестицидів.

Російськими вченими В.Н. Майстренком, Н.А. Клюєвим також проводиться еколого-аналітичний моніторинг стійких органічних забруднювачів.

Більшість вчених цієї галузі займаються проблемами непридатних пестицидів, що є безперечно дуже актуальним питанням для нашої аграрної країни, що «у спадок» після розвалу СССР отримала величезну кількість сховищ отрутохімікатів, що нині перебувають у занедбаному стані.

На сьогодні постає питання моніторингу та очищення територій, забруднених агрохімікатами. В роботах українських та зарубіжних учених (С.Д. Мельничук, В.Й. Лоханська, Л.І. Моклячук, І.М. Городиська, О.А. Слободенюк, В.А. Петришина, Дж. Вайт, Б. Зіб, Р. Белл, А. Нуржанова та ін.) підтверджено перспективу застосування фітотехнологій для відновлення ґрунтів, забруднених важкими металами, радіонуклідами та пестицидами.

Проте проблема моніторингу пестицидів на основі трифлураліну при вирощуванні лікарських рослин вивчена недостатньо. Існує термінова потреба в розробці заходів з мінімізації застосування пестицидів, пошуку нових менш токсичних препаратів та шляхів ефективного очищення територій, забруднених ксенобіотиками, тому саме цьому напрямку присвячена дана робота.

Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами

Дослідження за темою дисертаційної роботи проводились протягом 2009-2011 рр. у відділі екотоксикології Інституту агроaекології і природокористування НААН згідно з тематичним планом досліджень НМЦ Агроекологія НААН України, провідною науковою установою якого є Інститут агроекології і природокористування НААН України, в розділі науково-технічної програми НААН «Науково-практичне обґрунтування сталого розвитку агроекосистем України» (ДР № 0106U004038) за завданням 04.01.02/053 «Розробити науково-практичні засади мікробно-рослинних технологій відновлення забруднених ґрунтів з метою забезпечення екологічних і санітарно-гігієнічних нормативів якості довкілля та сільськогосподарської продукції» (ДР № 0106U004045) та «Розробити наукові основи агроекологічного моніторингу територій, забруднених стійкими органічними забруднювачами» (№ ДР 0106U004056). А, також згідно тематичного плану «Екологічна безпека агропромислового виробництва („Агроекологія)» 0111U004224 Розробити наукові засади оцінки екологічних ризиків комплексного застосування пестицидів в агротехнологіях (№ДР 0111U003146) за завданням 03/33-13.,
№ДР 0111U003147 «Розробити теоретичні основи агроекологічної фіторемедіації забруднених пестицидами територій та екобезпечні способи утилізації забрудненої фітомаси».
Дослідження за темою дисертаційної роботи проводились на базі дослідних полів з чорноземом малогумусним легкосуглинковим Дослідної станції лікарських рослин (ДСЛР) Інституту сільського господарства Північного Сходу НААН (с. Березоточа, Лубенського району, Полтавської області), що належить до західної лісостепової зони, де протягом останніх років для хімічного захисту рослин від бурянів застосовували гербіцид трефлан.

Мета і завдання досліджень.

Метою роботи було визначення потенційної екологічної небезпеки гербіцидів на основі трифлураліну при вирощуванні лікарських рослин та відновлення забруднених ґрунтів.

Для досягнення поставленої мети були вирішені поставлені завдання:

оцінити ступінь забруднення ґрунту (чорнозем типовий малогумусний легкосуглинковий) трифлураліном при його багаторічному застосуванні у лікарському рослинництві;

дослідити накопичення трифлураліну надземними і підземними органами лікарських рослин;

виявити рослини-ремедіатори трифлураліну;

оцінити стресове навантаження на культурні види рослин при застосуванні гербіцидів на основі трифлураліну;

обґрунтувати екологічно безпечний метод відновлення забруднених трифлураліном ґрунтів для вирощування лікарських рослин.

Обєкт дослідження - вплив гербіцидів на основі трифлураліну на ґрунтову систему та лікарські рослини.

Предмет дослідження - міграція залишків гербіцидів на основі трифлураліну у системі ґрунт - лікарські рослини та фіторемедіація забруднених ґрунтів.

Методи дослідження.

При виконанні дисертаційної роботи застосовували такі методи:

·інформаційно-бібліографічний - збір, аналіз та узагальнення літературних даних за близькою до теми дисертаційної роботи тематикою;

·польовий - визначення ступеня забруднення гербіцидом трефлан органів лікарських рослин та ґрунту (чорнозем типовий малогумусний легкосуглинковий), на якому вони вирощувались на полях Дослідної станції лікарських рослин (ДСЛР) Інституту сільського господарства Північного Сходу НААН (с. Березоточа, Лубенського району, Полтавської області);

·лабораторний - визначення біометричних показників (висоти надземної частини і довжини кореневої частини рослин); хроматографічне визначення вмісту трифлураліну в ґрунті та рослинній масі; встановлення інтенсивності пероксидного окиснення ліпідів в листку рослин;

·вегетаційний - вирощування тестових рослин у вегетаційних посудинах у кліматичній камері в контрольованих умовах;

·статистичний - встановлення на основі методів математичної статистики достовірності отриманих результатів та функціональних залежностей між різними факторами та процесами.

Наукова новизна одержаних результатів. У дисертаційній роботі вперше доведено можливість застосування культурних видів рослин для фіторемедіації ґрунтів, забруднених трифлураліном. Розширено сучасні теоретичні уявлення про закономірності накопичення та розподілу трифлураліну в ґрунті, органах лікарських рослин та рослинах вегетаційного досліду. Поглиблено знання про забруднення довкілля залишками трифлураліну. Показано, що накопичення залишкових кількостей трифлураліну залежить як від виду так і від органу рослин - трифлуралін накопичується переважно в тих органах лікарських рослин, що містять у значних кількостях ефірні олії. Доведено, що трифлуралін здатен мігрувати профілем ґрунту, що у свою чергу може призвести до забруднення водойм і загибелі водної біоти, для якої він надзвичайно токсичний. Виявлено, що при багаторічному застосуванні трифлураліну на одних і тих же площах, не відбувається його розкладання впродовж вегетаційного періоду. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено екологічну необхідність у розширенні спектру гербіцидів для захисту лікарських рослин на основі їх детального дослідження.

Практичне значення отриманих результатів. За результатами виконаної роботи визначено небезпечність гербіцидів на основі трифлураліну для елементів екосистеми. Розроблено фіторемедіаційні підходи для забруднених трифлураліном ґрунтів. Встановлено, що рослини родини бобових здатні зменшувати рівень забруднення ґрунтів трифлураліном, тим самим зменшуючи пестицидне навантаження на екосистему.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом самостійно опрацьовано відповідну літературу, виконано весь обсяг експериментальної частини роботи, здійснено узагальнення та математично-статистичну обробку даних, інтерпретовано отримані результати, сформульовано висновки та опубліковано наукові праці. Всі наукові положення дисертаційної роботи, що виносяться на захист, опрацьовано автором за участі наукового керівника.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень представлено на ІІІ науково-практичній конференції молодих учених «Екологічні проблеми сільськогосподарського виробництва» (Київ, 2009 р.); VII Всеукраїнській науковій конференції студентів, магістрів та аспірантів «Сучасні проблеми екології та геотехнологій» (Житомир, 24-26 березня 2010р.); IV Всеукраїнській науково - практичній конференції молодих вчених «Екологічні проблеми сільськогосподарського виробництва» (Сколе, 1-4 червня 2010 р.); Всеукраїнській науковій екологічній конференції «Збалансований (сталий) розвиток України - пріоритет національної політики» (Київ, 26 жовтня 2010 р.); Міжнародній науково - практичній конференції «Якість та безпека продукції АПК: сучасний стан, проблеми та перспективи» (Київ, 22-23 березня 2011 р.); V науково-практичній конференції молодих учених «Екологічні проблеми сільськогосподарського виробництва» (Яремче, 21-24 червня 2011 р.), Міжнародній науковій конференції «Екологічна безпека та збалансоване природокористування в агропромисловому виробництві» (Київ, 21-23 вересня 2011 р.), 3-й Международный экологический форум «Чистый город. Чистая река. Чистая планета» (Херсон, 17-18 ноября 2011 г.).

Публікації. Результати досліджень за темою дисертаційної роботи представлено в 18-ти наукових публікаціях, з них 5 - статті у фахових виданнях, 5 - методичних рекомендацій, 1 - монографія.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, 5-ти розділів, висновків, рекомендацій виробництву, додатків та списку використаних джерел. Загальний обсяг дисертації 146 сторінки друкованого тексту, 36 таблиць, 19 рисунків та 5 фотографій. Список використаних джерел налічує 227 найменувань, з яких 49 латиною.

гербіцид трифлуралін токсикологічний рослинництво

РОЗДІЛ 1 ВПЛИВ ГЕРБІЦИДІВ НА ДОВКІЛЛЯ (літературний огляд)

.1 Пестицидне навантаження на екосистему та наслідки недбалого господарювання

Паралельно зі збільшенням обємів використання пестицидів у світовій практиці вирощування культурних рослин поступово підтверджувався негативний вплив їх на довкілля. Негативні наслідки «хімічної війни» людей проти комах і рослин проявились досить швидко: разом зі шкідниками гинули спочатку корисні комахи (бджоли, джмелі тощо), а потім і птахи. Зниження врожайності культурних видів рослин внаслідок загибелі запилювачів часто були вищими, ніж прибуток від «захищених» пестицидами площ. У капіталістичних країнах це стало причиною багатьох судових позовів, адже часто вигоду отримували одні фермери, а шкоди від пестицидів зазнавали зовсім інші; істотне зниження чисельності хоча б одного з домінуючих видів у біосфері звільняло екологічну нішу для інших або порушувало систему міжвидових відносин. Наслідком дуже часто було заміщення одних шкідників іншими, не менш агресивними. Наприклад, на деяких бавовникових полях США за три десятиліття змінилося шість видів шкідників [6, 101, 139, 80]. В Японії кількість шкідливих видів, необхідність регулювання чисельності яких постала перед сільським господарством, збільшилася майже вдвічі за роки постійного використання пестицидів; нарешті, згідно з основними законами популяційної екології та еволюційної біології, безперервне використання однієї й тієї ж хімічної субстанції рано чи пізно викликає появу шкідників надстійких до отрути. Для підтвердження цього не потрібно звертатися до світового досвіду. Роки «хімічної боротьби» з тарганами призвели до появи виду, для якого отруйна в недалекому минулому речовина, стала мало не їжею [136, 113]. І вирішальними аргументами на користь припинення масового використання пестицидів стали збільшення їх концентрації уздовж трофічного ланцюга та погіршення здоровя осіб, які працювали з ними чи жили на забруднених пестицидами територіях. Широкого розголосу набув факт виявлення високої концентрації ДДТ у жирових тканинах полярних птахів, що спричинило порушення циклів їх розмноження. Занепокоєння у шведів та інших європейців викликало (1965р.) перевищення встановлених Всесвітньою організацією охорони здоровя допустимих норм вмісту залишків пестицидів на основі ртуті в тканинах впольованих у лісосмугах фазанів у більш ніж девятсот разів. Нині лікарі США та інших розвинених країн світу все частіше зіштовхуються з випадками отруєнь робітників, які працювали на полях, де використовували пестициди [176, 150, 211].

Накопичено статистично достовірні дані про широкий спектр шкідливого впливу (насамперед канцерогенного і генетичного) пестицидів й на людей. Було виявлено, що негативна дія рідко проявляється негайно, найчастіше це відбувається після певного (інколи досить тривалого) латентного періоду. Повідомлення про гучний провал в кінці 50-х років «пестицидної війни» на території декількох штатів півдня США проти вогняних мурах вплинули на громадську думку населення. Посипання з літаків суміші двох пестицидів протягом двох років із сумарним внесенням 4 кг отрути на кожен гектар не вплинуло істотно на мурах, проте було відмічено різке зниження чисельності більшості корисних комах, комахоїдних птахів і навіть звірів на оброблюваних та прилеглих територіях. Під тиском «четвертої влади» (преси) у США була створена комісія, що в ході своєї роботи встановила багато цікавих фактів. Наприклад, тільки в 1983р. виробники запропонували потенційним покупцям 600 нових пестицидів, а повну токсикологічну перевірку за той же час пройшли лише чотири речовини, які почали перевіряти раніше. Вражає й таке відкриття: коефіцієнт корисної дії пестицидів знаходиться в межах 0,11%. Отже, в кращому випадку соту частину отрути зїдають шкідники (а частіше всього 1/500 або 1/1000), решта дістається нейтральним чи корисним видам і надовго отруює навколишнє середовище. Наслідком усіх цих подій стало масове обурення населення і формування негативного ставлення до «хімізації» сільськогосподарської продукції, введення обмежень на використання пестицидів та їх допустимий вміст у ґрунті. Стали популярними «чисті» („зелені) продукти, які фермери вирощували без інтенсифікаторів чи засобів хімічного захисту. Не дивно, що вже наприкінці 80-х років XX століття в розвинених країнах біологічні методи захисту рослин за площею полів мали перевагу перед хімічними [150, 128, 143].

Нині в США та інших розвинених країнах пестициди використовують практично лише при вирощуванні технічних культур із суворим обмеженням кратності обробок та норм витрат препаратів, що застосовуються. Втративши внутрішній ринок, західні виробники опинилися в скрутному становищі, бо мали значну кількість невикористаних пестицидів. Знизивши ціни, вони запропонували їх фермерам інших країн, використовуючи безцензурну рекламу без будь-якого докору сумління. Радянський Союз, який на той час сам виробляв, застосовував і експортував лише прості за складом пестициди першого покоління на основі хлору, став одним з найбільших клієнтів США, де за золото купував і зерно, і новітні хімічні засоби захисту рослин. Прихильники «економної економіки» розуміли, що масове використання пестицидів обіцяє швидке вирішення проблеми стабільного забезпечення їжею не тільки партійних робітників, армії і населення, так і різкого збільшення виробництва бавовнику. Останнє було абсолютно необхідним не стільки для текстильної, як для військової промисловості. Вісімдесяті роки стали часом дуже швидкого збільшення використання в СРСР широкої гами ефективних (але занадто отруйних) іноземних пестицидів, частина яких вже була на той час заборонена у країнах-виробниках. На ґрунтах південної частини СРСР отрутохімікати застосовували у неймовірних кількостях. Не набагато менше діставали рисові поля Кубані, ґрунти Молдови, півдня України. Низька культура, бездумне виконання наказів партійних керівників, покарання за економію пестицидів зробили свою справу. Сотні механізаторів передчасно померли від хронічних отруєнь. За офіційними даними, середня тривалість життя цих працівників була на двадцять років нижча, ніж у чоловіків інших спеціальностей. Досить сумну картину виявили вчені, які наприкінці 80-х років XX століття ретельно дослідили стан здоровя населення в районах інтенсивного ведення сільського господарства. Найбільше постраждали діти до 14 років. Рекордними для території СРСР була смертність дітей до року і відсоток мертвонароджених, хвороби матерів, випадки анемії, туберкульозу, вірусного гепатиту та багатьох інших хвороб, характерних для нерозвинених і бідних країн того часу [44, 84, 81, 82, 65].

На території України у більшій мірі хімічно забруднені ґрунти південних областей, де впродовж багатьох років невміло застосовували полив з внесенням великої кількості мінеральних добрив і хімічних засобів захисту рослин. Рекордні рівні забруднення мали площі, де намагались вирощувати зернові й технічні культури.

Ще більш непрогнозована картина спостерігається при використанні в комплексі агрохімічного захисту посівів сумішей різних пестицидів. Якщо монопрепарати досліджені хоча б частково, то прогнозувати наслідки багаторічного неграмотного застосування бакових сумішей навряд хтось зможе.

Проведені дослідження діючих речовин багатьох пестицидів виявляють канцерогенний ефект у піддослідних тварин. Крім цього, відомі випадки гострих та хронічних отруєнь, дерматитів та конюнктивітів. Достовірно можна стверджувати про випадки мутацій у потомства піддослідних тварин, репродуктивна функція яких у подальшому часто пригнічена або навіть відсутня.

Наукою розроблені основні параметри високоефективного застосування добрив та інших засобів хімізації в землеробстві. Разом з тим, переважна більшість цих розробок проводилася по окремих групам речовин (окремо по добривах, окремо по пестицидам і т.д.) і ефективність дії, наприклад, добрив встановлювалася без встановлення їх звязку з гербіцидами та іншими препаратами [84, 95, 142, 25].

У звязку з цим виникла необхідність у вивченні закономірностей взаємодії засобів хімізації при їх комплексному використанні.

Занепокоєння всього світу викликає забруднення пестицидами навколишнього середовища. Враховуючи важливість проблеми наприкінці ХХ сторіччя в США був оголошений конкурс на кращу розробку в цій галузі. Відомі численні роботи, що характеризують рівні забруднення обєктів навколишнього середовища (ґрунт, вода, атмосферне повітря, рослини). Для розробки єдиних методичних підходів до оцінки небезпеки забруднення навколишнього середовища для здоровя в багатьох країнах створені робочі групи. Так, наприклад в рамках проекту ЄС створена робоча група FOCUS (Forum for the Coordination of Pesticide Fate Models and their Use), група PWG (The Pyretroid Working Group) у США та інші. Завданням таких груп була розробка єдиних математичних моделей розрахунку прогнозованих концентрацій (ПК) пестицидів в обєктах навколишнього середовища та поєднання їх з параметрами токсичного ефекту (NOEL, ЛД50 та ін.). Групи розробили моделі розрахунку ГДК в атмосферному повітрі, в ґрунті, ґрунтових і поверхневих водах. Розроблені моделі і компютерні програми дозволили скласти карту ПК і небезпеки експозиції для вод річок Європи.

Потоками атмосферного повітря пестициди можуть переноситись на далекі відстані від місця застосування. Транспорт пестицидів з повітрям може призводити до забруднення як ближніх, так і віддалених екосистем. Масштабна робота по вивченню транспорту пестицидів у гірському районі Сієра Невада поблизу Національного парку секвой і в басейні річки, 30% води якої використовують при вирощуванні кукурудзи та сої, дозволила сформулювати основні закономірності процесів перенесення пестицидів з урахуванням гідробіологічних, метеорологічних і ландшафтних особливостей.

У Нідерландах організована робоча група для розробки моделі оцінки ризику експозиції атмосферного повітря. Параметром токсичного ефекту обрано недіюча концентрація в стаціонарному експерименті [226, 191].

Роботою Т.Л. Макарчук підтверджено особливу небезпеку для здоровя людини забруднення навколишнього середовища в результаті надзвичайних подій. Спостереження за розкладанням трефлану у відходах після аварії автотранспорту при транспортуванні (м. Київ, 1996) показало, що через три роки після події вміст пестициду у ґрунті значно перевищував ГДК і для досягнення безпечної концентрації необхідно ще не менше двох років.

Оцінка небезпеки від застосування гербіцидів може бути достовірною лише за умови використання «правильних» методів визначення залишкових кількостей пестицидів у різних середовищах.

Розширення і поглиблення моніторингу пестицидів, виробництво і застосування препаратів нових поколінь, значне зменшення норм внесення нових препаратів (до 50 г/га), впровадження нових технологій застосування вимагають постійного вдосконалення методів визначення мікрокількостей пестицидів.

Дослідження проводяться в кількох напрямках. Значну увагу приділено вдосконаленню відомих та розробці нових методик, що мають високу чутливість і точність.

Розроблено методики, які дають можливість визначити більше 100 пестицидів в одному зразку, що дозволяє значно скоротити тривалість і вартість аналізу [180, 181].

Зменшення норм витрат препаратів вимагає значного зменшення кількісних меж визначення до нг/кг продукту. Таким вимогам відповідають методи рідинної хроматографії з мас-спектрометричним детектуванням. Досвід застосування рідинних хроматографів з тандемною мас-спектрометрією (РХ / МС / МС) для визначення пестицидів у різних середовищах у Німеччині показав ефективність використання такого типу апаратури не тільки для наукових досліджень, а й для рутинних аналізів. Для підвищення селективності визначення розроблені імуноферментні методи ідентифікації пестицидів різної хімічної будови.

У рамках проекту ЄС 96/46 розроблена методика газохроматографічного з мас-спектрометричним детектуванням визначення 16 пріоритетних пестицидів (фосфорорганічні, деякі хлорорганічні і піретроїдні препарати) в цільній крові з метою екобіомоніторінгу. Тривалість аналізу 20 хвилин, обєм крові 1 мілілітр. Чутливість визначення 0,03-0,2 мкг/мл.

Врешті-решт пестициди харчовими ланцюгами потрапляють в організм людини. Тому, не меншого занепокоєння викликає здоровя населення, яке вже декілька поколінь поспіль харчується «хімізованими» продуктами харчування, споживає воду, якість якої в багатьох регіонах України викликає сумнів. Звідси масові випадки зниження імунітету, хронічна втомлюваність, часті респіраторні захворювання, дерматити незрозумілої етіології, повальні прояви алергії та онкологічні захворювання, з етіології яких виключити екологічні чинники просто не можливо.

Аналіз міжнародного досвіду дозволяє не тільки узагальнити накопичені знання, а й визначити основні шляхи вирішення проблеми безпечного для здоровя людини застосування агрохімікатів в Україні. Особливо, враховуючи те, що маркування в нашій країні не прийняте, а органічну продукцію знайти дуже важко. Саме тому, на перший погляд занадто гучна фраза «від лану до столу» на нашу думку є єдиним виходом з цієї складної ситуації. Оскільки лише при ретельному та чесному контролі сировини на всіх етапах її переробки, починаючи з «чистого» органічного поля, розумного процесу переробки, транспортування та зберігання, і закінчуючи «здоровим» процесом приготування їжі можливе повноцінне здорове життя.

1.2 Міграція та трансформація пестицидів у навколишньому середовищі

Для різних обєктів довкілля процеси міграції, детоксикації та метаболізму пестицидів відрізняюся як для різних обєктів довкілля, так і у межах одного обєкта. Як правило, найбільшою персистентністю засоби захисту рослин володіють у ґрунті. На поведінку пестицидів у ґрунтовому покриві впливає комплекс абіотичних та біотичних чинників і визначити переважаючий вплив одного або декількох з них практично не можливо [136, 113]. Виділяють такі основні фактори: фізико-хімічні властивості пестицидів (молекулярна маса, розчинність у воді та жирах, леткість, температура плавлення, стійкість при різних значеннях рН); біологічні та структурні особливості рослинного покриву (видовий склад, ступінь покриття ґрунту рослинами, обємна маса, загальна кислотність та рН клітинного соку, вміст води, жирів, безазотистих речовин, клітковини, цукрів, білків, золи, протеїну); властивості ґрунту (тип ґрунту, механічний склад, обємна маса, вміст гумусу, реакція ґрунтового розчину, гідролітична кислотність, сума поглинутих основ, вміст фосфору та калію); умови застосування препаратів (норма витрати при обробці, концентрація робочого розчину, кратність обробок); кліматичні умови (середні температура та відносна вологість повітря, сумарні опади). Наведені чинники відіграють вирішальну роль у розкладанні пестицидів.

Засоби хімічного захисту рослин, потрапивши у ґрунтове середовище, трансформуються та розкладаються переважно під впливом фізико-хімічних процесів, мікробіологічної детоксикації, акумуляції та деградації вищими рослинами [172, 3].

Важливими факторами детоксикації пестицидів вважаються видовий склад флори і фауни, зокрема ґрунтової мікрофлори [28]. Пестициди та їх метаболіти перебувають у ґрунті в лабільному стані з усіма трьома його фазами. Входячи до складу так званої «рухомої» фази ґрунту, ці сполуки підлягають просторовому перерозподілу у горизонтальному та вертикальному напрямах. Латеральна та вертикальна міграція біоцидів відбувається під дією молекулярної дифузії з капілярною вологою, низхідної течії гравітаційної води, ексудації кореневою системою рослин, у результаті дифузії з ґрунтовим повітрям, у процесах сорбції та десорбції, переміщенні розчинів, емульсій, суспензій. Десорбція пестициду із ґрунтово-вбирного комплексу визначається іонно-обмінними реакціями, температурним фактором, вологістю ґрунту і суттєво залежить від природи препарату. На значні відстані пестициди переміщуються під дією потоку гравітаційної води, що виникає після дощу або зрошення. Відомо, що глибина міграції токсиканта визначається його розчинністю, початковою концентрацією у ґрунті та адсорбцією ґрунтовими частинками. За умов рівноваги процесів вимивання та випаровування гідрофобні пестициди концентруються у верхньому ґрунтовому горизонті. У результаті розкладання пестицидів у ґрунті зявляються продукти їх часткової трансформації, які, як і вихідні сполуки, можуть бути зафіксовані в ґрунті з різним ступенем міцності звязків. Токсиканти, звязані по типу хемосорбції з органічною речовиною, гідроксидами та деякими мінеральними компонентами ґрунту, здатні тривалий час зберігатись у ґрунті в незмінному стані. При звязуванні пестицидів з органічною речовиною ґрунту відбувається зниження їх токсичного впливу на рослини, ґрунтові організми і водночас гальмування деградації токсикантів за рахунок зменшення їх доступності рослинам та мікроорганізмам [15, 156].

Поряд з органічною речовиною сорбентами пестицидів є глинисті мінерали. Відокремити значення органічних сполук і глинистих мінералів важко, адже зазвичай у ґрунті вони знаходяться у вигляді глинисто-металорганічних комплексів, які є більш ефективними сорбентами, ніж їх складові поодинці.

Сорбція органічною речовиною та органо-мінеральними комплексами здійснюється за багатьма механізмами: іонообмінним, водневим звязком, протонуванням, силами Ван-дер-Ваальса, координаційними звязками. Неполярні молекули можуть звязуватися гідрофобними звязками.

Завдяки випаровуванню, дистиляції з водяними парами, міграції за межі кореневмісного шару токсиканти також видаляються з ґрунту.

З ґрунту пестициди вимиваються дощовими, талими, зрошувальними або ґрунтовими водами, забруднюючи підземні та поверхневі водні обєкти. Цей процес інтенсифікується при ерозії земель.

Якісні та кількісні перебудови ґрунтових мікробоценозів є підтвердженням того, що мікроорганізми по-різному реагують на пестициди, які надходять у ґрунт [79]. Застосування пестицидів веде до суттєвого інгібування сапрофітної мікрофлори, мікробів, що використовують органічні і мінеральні форми азоту, актиноміцетів і міксоміцетів, стимулюючи при цьому ріст і розмноження автохтонної мікрофлори, що мають катаболічні плазміди і здатні перетворювати ширше коло субстратів.

Надзвичайно важливим фактором впливу на мікробну деградацію пестицидів є аерація. У природних умовах створюються аеробні, анаеробні та мікроаерофільні умови.

У звязку з цим поглинання і розкладання пестицидів у рослинних організмах під дією ферментних систем, утворення в результаті гідролітичних та окисно-відновних реакцій стійких нетоксичних комплексів набувають більшого значення як важливі фактори детоксикації полютантів.

Рослини різних видів не однаково впливають на пестициди у ґрунті та швидкість їх детоксикації, що повязано з відмінністю кореневих виділень та специфікою ризосферної мікрофлори. Накопичення пестицидів у тканинах рослин з наступним вилученням їх надземної маси також сприяє зменшенню вмісту токсикантів у ґрунті забрудненої ділянки [150].

1.3 Зміни рівноваги в екосистемі ґрунтового покриву при багаторічному застосуванні засобів захисту рослин

Рівновага в природі має динамічний характер. Протягом багатьох віків порушення цієї рівноваги мали зворотній характер і рівновага постійно відновлювалась. І лише антропогенний вплив спричинив незворотні порушення рівноваги в природі [2, 62]. Розвиток сільського господарства, культивування одних видів рослин на великих площах і витіснення інших, спричинили порушення у біоценозах, де в минулому розвиток шкодочинних організмів контролювався природними ворогами та антагоністами і обмеженістю харчової бази. Масове розмноження шкідливих організмів, які паразитують на культурних рослинах перевершило всі припущення. Тому виробництво сільськогосподарської продукції стало неможливим без застосовування більш агресивних засобів для захисту врожаю від шкідників, бурянів та хвороб [115, 80].

Все це в найближчі роки може призвести до дестабілізації виробництва сільськогосподарської продукції і зниження її якості, а в перспективі - зробить неможливим перехід аграрної галузі на засади сталого розвитку, які визнані світовою спільнотою, як безальтернативний магістральний шлях розвитку.

Процеси утворення та деструкції гумусу в ґрунті знаходяться у певній рівновазі. Паралельно з процесами гумусоутворення проходять реакції розкладання гумусових сполук мікроорганізмами. Рівновага процесів утворення та розпаду гумусу не стійка і зміщується в той, чи інший бік, залежно від дії зовнішніх факторів. Сучасне інтенсивне землеробство базується на застосуванні великої кількості мінеральних добрив, пестицидів, регуляторів росту рослин у спеціалізованих сівозмінах. Всі ці заходи призводять до зміни мікробного ценозу ґрунту та його біологічної активності. Використання засобів хімізації призводить до негативних змін у молекулярно-масових характеристиках гумінових кислот. Значно зменшується їх молекулярна маса та збільшується частка низькомолекулярних фракцій, а це, як відомо, є ознакою «старіння» гумінових сполук. За літературними даними, особливо негативно на мікробні угрупування впливають пестициди [92, 144, 63].

1.4 Наслідки неконтрольованого застосування гербіцидів

На сучасному етапі землекористування отримання високих та стійких врожаїв неможливе без раціонального обробітку ґрунтів, дотримання сівозмін, широкого впровадження нових сортів сільськогосподарських культур, отриманих за допомогою сучасних методів селекції, стійких до небезпечних хвороб та шкідників, а також застосування засобів захисту рослин від бурянів (пестицидів). Крім бажаних ефектів - захисту врожаю та обмеження чисельності шкідників - пестициди негативно впливають на здоровя людини через забруднення ґрунту, води, повітря і харчових продуктів, порушуючи стан рівноваги в екосистемах та зменшуючи біорізноманіття. На сьогодні кількість зареєстрованих пестицидів перевищила 1500 найменувань. Особливі властивості цих сполук - цілеспрямована токсичність та інші - вимагає особливого регулювання поводження на різних рівнях. Стокгольмська, Роттердамська, Базельська конвенції та Міжнародний кодекс щодо поширення і використання пестицидів, який було прийнято у листопаді 2002 року, - основні міжнародні документи, що регулюють поводження з цими речовинами [7, 100, 141, 155].

Широке впровадження в першій половині 20 сторіччя у сільськогосподарську практику стійких, здатних до накопичення та міграції трофічними ланцюгами гербіцидів, призвело до глобального забруднення ними довкілля [102, 170, 14].

Так, в 1945 році почали використовувати гербіцид 2,4-D, стійкість до якого у рослин виникла в 54-му; далапон - з 53-го, стійкість - в 62-му; атразин - з 58-го, стійкість з 68-го; трифлуралін - з 63-го, стійкість з 88-го і ці приклади можна продовжувати.

Таким чином, пестициди - є токсичними речовинами, які людина свідомо вносить в агроценози, тому питання міграції, транслокації та трансформації пестицидів у обєктах довкілля та надходження їх у трофічні ланцюги є одним з першочергових при виборі комплексу засобів захисту рослин. Не менш вагомим недоліком використання хімічних пестицидів є пригнічення ними природних механізмів регуляції в біоценозах, що призвело до масового розмноження шкідників. У звязку з цим виникла необхідність розробки заходів інтегрованої боротьби з використанням як хімічного так і біологічного методів захисту рослин, а також впровадження спеціалізованих сівозмін та різних систем обробітку ґрунту [104, 211, 91]. Також, у ситуації, яка склалась на багаторічно забруднених полях, необхідним є впровадження технологій очищення ґрунтів від полютантів, з метою отримання безпечних врожаїв.

.5 Перспективи використання ремедіаційних технологій

Ґрунти, забруднені пестицидами можуть стати джерелами подальшого поширення токсичних речовин у довкіллі, які зрештою, з харчовими продуктами, потрапляють в організм людини. Рослини відіграють вирішальну роль у забрудненні трофічних ланцюгів, починаючи з накопичення полютантів з ґрунту та завершуючи потраплянням в організм тварин та людини з їжею. За даними ВООЗ, 30-40 % ракових утворень та від 25 до 81 мільйонів випадків хвороб щороку повязані зі споживанням забруднених полютантами харчових продуктів [99, 64, 211, 143].

Насьогодні у світі існує два шляхи поводження із забрудненими ґрунтами: консервація чи очищення. Оскільки пестициди здатні мігрувати профілем ґрунту, тому консервація, так само як і вилучення й поховання забрудненого шару ґрунту, не завжди є екологобезпечними та вимагають високих економічних витрат, погіршують структуру ґрунту та зменшують його продуктивність. Мікробіологічні методи відновлення забруднених територій, як правило, передбачають попереднє вилучення значних обємів ґрунту (технології „off-site) і потребують спеціальних штучно створених умов. За оцінками експертів очищення 1 акру (4046,86 м²) супіщаного ґрунту на глибину до 50 см за допомогою рослин коштує у 4-7 разів дешевше, ніж його екскавація та захоронення [207, 179, 183, 227].

Вважається, що біологічний спосіб відновлення антропогенно порушених екосистем є найбільш економічним та екологобезпечним.

Забруднення довкілля стійкими органічними ксенобіотиками є одним із нагальних питань для світової спільноти. Нині найбільш дієвими природоохоронними заходами вважаються методи ремедіації - очищення забруднених обєктів довкілля від різних полютантів [17, 215]. При цьому розвиток або створення нових технологій має на меті підвищення ефективності очищення і скорочення витрат на природоохоронні заходи. Існують фізичні, хімічні, мікробіологічні методи очищення забрудненого ґрунту, але більшість відомих методів надзвичайно енергоємні та економічно не вигідні. Найменш затратними є методи біо- та фіторемедіації забруднених ґрунтів. В Україні моніторингу пестицидів та біоремедіації забруднених ґрунтів присвячені роботи Моклячук Л.І., Мельничука С.Д. та ін.

1.6 Суть фіторемедіації

Відповідно до останніх літературних даних, фітотехнології - це використання рослин для відновлення, стабілізації, контролю за забрудненими субстратами. Фіторемедіація - складова фітотехнологій, що направлена на видалення чи розкладання полютантів. Фітотехнології використовують вивчені природні фізіологічні властивості зелених рослин з метою відновлення ґрунтів, забруднених важкими металами і/або органічними сполуками. Це дешеві й екологічно привабливі технології для вилучення, деградації та фіксації забруднювачів.

Насьогодні в світовій практиці охорони навколишнього природного середовища активно розвиваються економічно ефективні та екологічно безпечні технології очищення ґрунтів, які базуються на фізіологічній здатності рослин знижувати вміст ксенобіотиків шляхом їх акумуляції та деструкції - фіторемедіаційні технології [198, 216, 212, 213, 178, 217].

Фіторемедіація, за визначенням агентства з охорони навколишнього природного середовища США - набір технологій, які ґрунтуються на природних фізіологічних властивостях рослин деконтамінувати ґрунти, забруднені металами та (або) органічними сполуками. Маджеті Нарасімха Вара Прасад (M.N.V. Prasad) - вчений з університету Хайдерабада, Індія, підрахував, що вартість очищення ґрунту, забрудненого важкими металами, радіонуклідами, нафтою чи пестицидами за допомогою рослин, що використовують лише енергію сонця, становить лише 5% від витрат на інші способи відновлення. Тому фіторемедіація є більш екологічно доцільним і дешевим методом відновлення ґрунтів порівняно з фізико-хімічними і технічними способами, навіть з урахуванням обмеженості часових ресурсів для досягнення кінцевої мети. Процеси фіторемедіації базуються на здатності рослин акумулювати, деградувати, стабілізувати, трансформувати і випаровувати забруднювачі з великої кількості природних матриць, зокрема, ґрунту та води [152, 202, 214, 219, 209, 192, 220].

Технології очищення ґрунтів, що базуються на використанні рослин, тобто фіторемедіаційні технології, в останні роки набули вагомості й довели, що можуть бути застосовані у польових умовах (H. Van Liere, 2005,
J.C. White, 2001).
Фітотехнології пропонують ефективні інструменти й екологічно безпечне розвязання проблеми очищення забруднених ділянок ґрунту та води, видалення повітряних забруднювачів, підвищення рівня безпеки продовольчих продуктів і створення відновлювальних джерел енергії, що сприяє раціональному природокористуванню. Фіторемедіація базується на наступних механізмах: фітостабілізація - осадження полютантів у кореневій зоні рослин у результаті адсорбції корінням та, у такий спосіб, запобігання їхній міграції у ґрунті, ґрунтових водах та повітрі; фітоекстракція - поглинання забруднювачів коренями з наступним переміщенням у надземні органи рослини; фітостимуляція - активізація мікробного метаболізму у ризосфері рослин, сприяє активізації процесів поглинання і (або) розкладання полютантів; фітодеградація та фітотрансформація - розкладання органічних ксенобіотиків рослинами з утворенням нетоксичних сполук, що характеризує величезний потенціал і біологічну варіативність метаболізму рослини [190, 185, 186, 193, 195, 200, 206].

Нині в Україні, як і в більшості країн світу, існує необхідність розробки екологічно безпечних та економічно вигідних технологій ремедіації сільськогосподарських земель, забруднених пестицидами [208]. Використання фітотехнологій надасть можливість не лише зменшити ступінь забруднення довкілля органічними ксенобіотиками, а й повернути відновлені землі в систему землекористування.

Особливого значення набуває розробка способів фіторемедіації для забруднених пестицидами ґрунтів, що використовуються для вирощування лікарської сировини. Оскільки полютанти, що знаходяться в забрудненому ґрунтовому середовищі можуть мігрувати профілем ґрунту і акумулюватися в органах лікарських рослин, навіть в тих, що використовуються для лікарської промисловості, розроблення наукових підходів щодо очищення таких ґрунтів дуже актуальне.

1.7 Характеристика гербіцидів, дозволених при вирощуванні лікарських рослин

.7.1 Специфіка лікарського рослинництва та асортимент гербіцидів дозволених до застосування при вирощуванні лікарських рослин в Україні

Насьогодні з усього різноманіття рослин України лише близько 250 видів офіційно визнані лікарськими, хоча майже 1100 видів флори України містять біологічно активні речовини, які мають лікувальні властивості, а їх сировина в світовій практиці використовується при виготовленні лікарських препаратів.

Тривале безконтрольне використання природних ресурсів багатьох цінних лікарських рослин, інтенсифікація господарського використання територій з лікарською рослинністю, несприятлива екологічна ситуація в зоні з високим ресурсним потенціалом після аварії на Чорнобильській АЕС спричинили кризовий стан ресурсів більшості дикорослих лікарських рослин.

На сьогодні лікарські рослини ростуть на площі, що становить менше 10 відсотків території України. Тому з кожним роком збільшуються площі та різноманіття культивованих лікарських рослин, однак їх кількість, як правило, не перевищує 15 видів.

Протягом останніх 10-15-ти років видовий склад лікарських рослин майже не змінився, водночас обсяг заготівлі як у цілому, так і по окремих видах суттєво зменшується кожні 3-5 років, оскільки вичерпуються природні запаси цих рослин внаслідок інтенсивного господарського використання земель, на яких вони ростуть, та заготівлі їх сировини без урахування норм та правил збору, що, в свою чергу, веде до виснаження ресурсів лікарських рослин. При цьому попит фармацевтичної промисловості України на сировину лікарських рослин не тільки залишається незмінним, а й зростає з кожним роком.

Як свідчить аналіз літературних даних, альтернативи хімічному методу боротьби з бурянами фактично не існує [103, 93, 42, 43, 44, 45, 40, 41, 84].

Дослідження, проведені в багатьох країнах світу довели, що відмовитись від хімічного методу захисту рослин, у тому числі й лікарських, і зберегти високу та стабільну врожайність у найближчому майбутньому просто неможливо.

З іншого боку, поля на яких протягом тривалого періоду використовували пестициди в даний час перетворились на так звані „гарячі точки, які є загрозою для екологічної безпеки довкілля та здоровя людини. У звязку з цим актуальним є вивчення впливу пестицидів на рослинність таких забруднених ділянок, теоретичне узагальнення відомостей про фізіолого-біохімічні процеси, які забезпечують толерантність до пестицидів та виявлення видів рослин, здатних „оздоровлювати забруднені ґрунти.

Лікарські рослини у переважній більшості дуже повільно ростуть, особливо в період появи сходів, тому боротьба з бурянами, які розвиваються набагато інтенсивніше, ледь не єдина гарантія очікуваної продуктивності.

Нині особливо гостро постає питання вирощування високоякісної та екологічно безпечної лікарської сировини. Експериментальні дані та практика господарств нашої та інших країн світу показують, що одним з найважливіших чинників врожайності рослин, у тому числі й лікарських, є належна обробка ґрунту, раціональне використання мінеральних та органічних добрив, різних пестицидів, зрошування та інші заходи антропогенного характеру [28, 72, 57, 12].

Застосування гербіцидів у лікарському рослинництві зумовлене необхідністю зниження затрат ручної праці при прополюванні посівів та спрямоване на зменшення втрат урожаю від бурянів. Але, разом з тим, використання засобів хімізації при вирощуванні лікарських рослин потребує постійних моніторингових досліджень за вмістом та динамікою накопичення залишків пестицидів у ґрунті й лікарській сировині [13, 137, 55].

В останні роки до „Переліку пестицидів та агрохімікатів, дозволених до застосування в Україні для використання на лікарських рослинах занесені лише гербіциди трефлан та трифлурекс, діючою речовиною яких є трифлуралін [131]. З причини високої токсичності вони вже заборонені в багатьох країнах світу, тому проведення ґрунтовних досліджень у цьому напрямку має беззаперечну актуальність, що і пояснює вибір напряму наших досліджень.

1.7.2 Токсикологічна характеристика гербіцидів на основі трифлураліну

Трифлуралін (C13H16F3N3O4) - 2,6 - динітро - N, N - дипропіл - 4- (трифлуорометил) бензенамін (CAS №1582-09-8) чи α,α,α - трифлуоро - 2,6 - динітро-N,N-дипропіл-p-толуїдин (IUPAC) - кристалічна речовина світло-жовтого кольору з М.м. 335,3; температурою плавлення 48,5-49°С; температурою кипіння 96-97°С при ≈ 24 Па (0,18 мм рт. ст.). Добре розчинний у більшості органічних розчинників; розчинність (в г/кг): в ацетоні 400, ксилолі 580, гексані 50-67 г/л при 25°С; у воді (27°С) 1 мг/л; тиск парів Па при 25°C - 0,014 Па. Випускається у вигляді 24 - 30 %-х. е. к. і г. (2,5-10% д. р.).

Трифлуралін є інгібітором збирання мікротрубочок. Селективний ґрунтовий гербіцид, який діє на ріст в гіпокотилях. Також інгібує розвиток коренів.

Препарати на основі трифлураліну випускаються під торговими назвами Трeфлан, Трифлурекс, Трифторалін, Гербітреф, Дигeрмін, Нітран, Олітреф, Флюран та багатьма іншими виробниками світу (Dow AgroSciences, Agrochem, Atanor, Dintec та ін.)

Як зазначалось раніше, для захисту лікарських рослин в Україні дозволено використання лише гербіцидів трефлан та трифлурекс. Проаналізувавши агрохімічні заходи галузі лікарського рослинництва нашої країни, можна відмітити, що на полях, де вирощується лікарська сировина, використовується, переважно, препарат трефлан.

Трефлан - досходовий гербіцид селективної дії з групи динітроанілінів, що доволі широко застосовується у сільському господарстві. В Україні дозволено препарати - Трефлан 240 (трифлуралін, 240 г/л) та Трефлан 480 (трифлуралін, 480 г/л), що відрізняються вмістом діючої речовини. Отримують препарат шляхом взаємодії дипропіламіну з 2,6-динітро-4-трифторметилхлорбензолом. За санітарно-гігієнічними показниками даний препарат за класифікацією Всесвітньої організації з охорони здоровя (WHO, ВООЗ) препарат U (малоймовірно, що є гостронебезпечним); EPA (Environmental Protection Agency - Агентство з охорони навколишнього природного середовища США) (технічний препарат) відноситься до ІІІ, IV класу токсичності [103, 13, 129, 85, 5, 39, 88].

Трефлан доволі широко застосовується для боротьби з однорічними злаковими (лисохвіст лучний (Alopecurus pratensis L.), куряче просо (Echinochloa crus-galli L.), тонконіг однорічний (Poa annua L.), мишій зелений (Setaria viridis L.)) та дводольними бурянами (щириця звичайна (Amarantus retroflexus L.), лобода біла (Chenopodium album L.), вюнок польовий (Convolvulus arvensis L.), кропива глуха біла (Lamium album L .) кропива глуха пурпурова (Lamium purpureum L.), всі види горців (Polygonaceae), зірочник середній (Stellaria media L.), зірочник злачний (Stellaria graminea L.)) на посівах більш як 45-ти культур (таких як соя, рицина, соняшник, льон-довгунець, томати, капуста, коріандр, тютюн, цибуля, часник, баклажани, перець, огірки, кавуни, лікарські рослини та ін.) у дозах 2-4 л/га (обприскування ґрунту з негайним загортанням до висівання або до сходів культури).

ГДК трефлану у воді санітарно-побутового призначення - 0,02; у рибогосподарських водоймах - 0,0003 мг/л; в сої, насінні соняшнику - 0,5 мг/кг; вміст в сировині для лікарської промисловості - не дозволяється.

Динітроаніліни малотоксичні для теплокровних (ЛД50 для птахів 2000 мг/кг), але дуже небезпечні для риби та комах і ракоподібних, що є кормом для риб, тому трефлан забороняється використовувати в санітарній зоні навколо водоймищ ближче 2 км від існуючих берегів. Трефлан малорухливий та помірностійкий у ґрунті, що певною мірою зменшує небезпеку забруднення водойм. У стерилізованому ґрунті швидкість розкладання трефлану значно нижча, що вказує на безпосередню участь у його розкладанні ґрунтових мікроорганізмів. Під дією мікроорганізмів ґрунту динітроаніліни, до яких належить трефлан, можуть утворювати похідні бензимідазолу та доволі довго зберігатись у навколишньому середовищі. Незалежно від того, яким шляхом відбувається розклад трефлану в ґрунті, в аеробних чи анаеробних умовах, у ході розкладу відбувається деалкілування замісників при атомі аміногрупи, відновлення нітрогруп та подальший розклад з розщепленням бензольного кільця. Період напіврозпаду залежить від типу ґрунту й умов навколишнього середовища і може складати від 25-ти до 289-ти днів.

Діюча речовина гербіциду трефлан (трифлуралін) розкладається з утворенням 28-ми продуктів перетворення, деякі з яких можуть зберігатись у ґрунті до 3-х років.

У сухому вигляді препарат не схильний до корозії, його можна пакувати в металеву тару, але при тривалому зберіганні за наявності води кородує метали.

У молекулі трефлану 3 атоми фтору, що підвищує леткість сполуки, тому використання даного гербіциду при передсходовій обробці посівів сільськогосподарських культур вимагає термінового загортання ґрунтом. Це підтверджує, що гербіцидна активність трефлану при внесенні у ґрунт значно вища, ніж при обробці посівів.

Трефлан характеризується довгостроковою захисною дією (до 3-х-4-х місяців), добре поглинається ґрунтом, діє незалежно від наявності вологи в ґрунті, знищуючи буряни у фазі проростання.

Метаболізм трефлану включає деалкілування аміногруп, редукцію нітрогруп до аміногруп, часткове окислення трифлуорометильної групи до карбоксигрупи та подальший розклад до менших фрагментів (Рис. 1.2). Основними метаболітами трефлану є нітрозамін, бензимідазол та діазосполуки [16, 138].

Встановлено, що основними проміжними продуктами розкладання гербіциду в ґрунті є 2,6-динітро-1,6-трифторметил-N-пропіланілін, 2,6-динітро-4-трифторметиланілін, 2-нітро-1,6-диаміно-4-трифторметилбензол, 1, 2, 6-триаміно-4-трифторметилбензол та ін. [107, 66, 174, 97, 199].

.7.3. Негативні наслідки застосування гербіцидів на основі трифлураліну. Незважаючи на всі переваги гербіцидів на основі трифлураліну, вони мають ряд негативних властивостей, а саме високу токсичність для водних організмів, персистентність у ґрунті, потенційну спроможність до накопичення.

Дослідженнями Шеремета В. Г. (1966-1968 рр.), Єгорина А. И. (1977-1988 рр.) було підтверджено висока біологічна ефективність гербіцидів, у тому числі й трефлану, які знищували буряни на 72,4-80,1%, чим зберігали до 4,1 ц/га насіння соняшнику. Проте, подальші дослідження виявили значні залишки трифлураліну в кінцевій продукції та виявили суттєвий токсичний вплив на організм людини.

Першими клінічними ознаками отруєнь парами трефлану є головний біль, запаморочення та втрата свідомості. При пероральному потраплянні в організм людини препарати на основі трифлураліну спричиняють нудоту, блювання, судоми. Тривалий вплив цих препаратів на організм людини призводить до виникнення значних гормональних порушень.

Крім цього, відомі випадки виникнення подразнення шкіри та слизових оболонок, контактних та фотодерматитів під дією незначних концентрацій трифлураліну. В літературі також є інформація щодо суттєвого зростання кількості випадків карциноми печінки, які виникли під впливом N-нітрозосполук [99, 140, 70].

У піддослідних тварин, що підлягали впливу трифлураліну, відмічено анемію та морфологічні зміни легень, печінки, міокарду, нирок. Відомі випадки розвитку конюнктивітів та дерматитів. Гостра токсичність ЛД50 хімічно чистого трефлану для мишей і щурів - 3,5-5 г/кг, перорально для куріпок - 2000 мг/кг.

Розведення 1/5 і 1/10 ЛД50 при введенні протягом 30 днів не викликали смерті тварин. Достовірні ознаки інтоксикації (відставання в прирості ваги) відмічались при розведенні 1/5 ЛД50 на 20-й день введення.

Клінічна картина гострого отруєння піддослідних тварин характеризується пригніченням центральної нервової системи. Через 20-25 хвилин після введення препарату тварини ставали малорухливими, на звукові та больові подразники реагували слабко, розміщувались поодиноко.

Через 30-40 хвилин зявляється тремор кінцівок, різке поверхневе дихання. Загибель мишей наставала від зупинки дихання в перші 3-4 години, а щурів - протягом двох діб.

Дослідження на козах, яким вводили трифлуралін, мічений С14 по трифторметильній групі, виявили, що протягом шести днів з організму виводиться 99 % від введеної радіоактивної мітки, з них 17,8 % із сечею і 81,2 % з калом. Мічені сполуки виявляли в сечі протягом трьох, а в калі - шести діб після введення препарату. Основним метаболітом, виявленим в сечі, і єдиним, виявленим в калі, був 1-(N, N-дипропіл)-2,6-триаміно-4-трифторметилбензол. Продукти метаболізму свідчать про відновний шлях розкладання трифтураліну в організмі тварин.

При ураженні трефланом чутливих рослин нижня частина стебла збільшується в розмірах, а ріст коріння пригнічується. Рослини стають ослаблені, відстають в рості та можуть відмирати.

Ще більш небезпечними є суміші трифлураліну з іншими пестицидами, ефект від використання яких є непередбачуваним.

Тому при роботі з гербіцидами на основі трифлураліну обовязковим є дотримання запобіжних заходів згідно санітарних правил та техніки безпеки, працювати лише в добре провітрюваних приміщеннях з добре працюючою витяжною шафою, використовуючи засоби індивідуального захисту (респіратор, гумові рукавички тощо). Рослинна продукція, вирощена з використанням трефлану, використовується після обовязкової термічної обробки. [99, 140, 204, 70, 71, 108, 130, 175, 153].

Отже, враховуючи високу токсичність для водних організмів, персистентність у ґрунті, потенційну спроможність до накопичення в рослинних і тваринних організмах, організмі людини, в багатьох країнах світу використання гербіцидів з цією діючою речовиною суттєво обмежене, або заборонене. Тому, проведення моніторингових досліджень за вмістом залишкових кількостей трифлураліну в ґрунті та органах лікарських рослин, особливо тих, що використовуються як сировина для лікарської промисловості, та розробка способів очищення забруднених трифлураліном ґрунтів, відведених для лікарського рослинництва, є необхідною запорукою отримання екологічно чистої сировини для виготовлення дієвих і безпечних рослинних ліків.

РОЗДІЛ 2. УМОВИ, МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

2.1 Обґрунтування напряму досліджень

Багаторічне забруднення органічними ксенобіотиками (зокрема гербіцидами) ґрунтового покриву призводить до виникнення хімічної деградації ґрунтів так, як наслідок, викликає зміну функцій ґрунту як елемента природного середовища, кількісного та якісного погіршення його властивостей. Використання рослин, що здатні до гіперакумуляції полютантів, триває останні 15 років. Попередніми роботами вітчизняних та зарубіжних вчених, таких як С.Д. Мельничук, В.Й. Лоханська, Дж. Вайт, Б. Зіб, А. Нуржанова було показано перспективу впровадження фітотехнологій, які базуються на природних фізіологічних процесах рослин для відновлення ґрунтів, забруднених металами, радіонуклідами, пестицидами та іншими органічними сполуками.

Але проблема багаторічного забруднення ґрунтів залишками гербіцидів на основі трифлураліну вивчена недостатньо. Оскільки в Україні останнім часом для агрохімічного захисту посівів лікарських культур дозволено використання лише гербіцидів на основі трифлураліну, залишки яких можуть мігрувати в лікарську сировину, тим самим завдаючи шкоди при потраплянні в організм людини. Тому існує нагальна необхідність пошуку рослин накопичувачів та деструкторів трифлураліну з метою очищення забруднених ділянок, велика частина з яких використовуються у лікарському рослинництві.

Обєкт: вплив гербіцидів на основі трифлураліну на ґрунтову систему та лікарські рослини.

Предмет: акумуляція та міграція залишків трифлураліну в системі ґрунт - лікарські рослини.

Маючи на меті здійснення аналізу потенційної екологічної небезпеки гербіцидів на основі трифлураліну при вирощуванні лікарських рослин та відновлення забруднених ґрунтових екосистем, були поставлені наступні завдання:

Оцінити міграційну здатність та розподіл трифлураліну у ґрунті;

Дослідити динаміку розпаду трифлураліну у ґрунті;

Виявити рослини-накопичувачі трифлураліну;

Проаналізувати потенційну екологічну небезпеку гербіциду трефлан для елементів екосистеми та запропонувати метод відновлення забруднених трифлураліном ґрунтів.

2.2 Місце та умови проведення досліджень

Дослідження за темою дисертаційної роботи були проведені у відділі екотоксикології Інституту агроекології і природокористування НААН згідно тематичного плану наукових досліджень НМЦ Агроекологія НААН, провідною науковою установою якого є Інститут агроекології і природокористування НААН, в розділі науково-технічної програми НААН Науково-практичне обґрунтування сталого розвитку агроекосистем України (№ ДР 0106U004038) за завданням 04.01.02/053 Розробити науково-практичні засади мікробно-рослинних технологій відновлення забруднених ґрунтів з метою забезпечення екологічних і санітарно-гігієнічних нормативів якості довкілля та сільськогосподарської продукції (№ ДР 0106U004045) та Розробити наукові основи агроекологічного моніторингу територій, забруднених стійкими органічними забруднювачами (№ ДР 0106U004056).

Дослідження були проведені на полях Дослідної станції лікарських рослин (ДСЛР) Інституту сільського господарства Північного Сходу НААН (с. Березоточа, Лубенського району, Полтавської області). ДСЛР розташована на південній околиці села належить до східної частини Лівобережно-Дніпровської ґрунтової провінції (Лівобережний Лісостеп) Лісостепової ґрунтово-кліматичної зони України на висоті 160 м над рівнем моря [26].

Клімат помірно-континентальний, теплий з достатнім зволоженням. Середньорічна сума атмосферних опадів становить 500-580 мм, а за теплий період випадає 350-400 мм. Вирощувані культури помірно забезпечені вологою.

Період із середньодобовою температурою вище 0ºС триває менше 240 днів. Сума активних температур (понад 10ºС) дорівнює 2900º. Баланс вологи нейтральний, тобто кількість опадів приблизно дорівнює випаровуванню.

Ґрунт ДСЛР - чорнозем типовий опідзолений слабковилугуваний малогумусний легкосуглинковий на лесах. Для цього ґрунту характерно знижений вміст органічної речовини і колоїдної фракції взагалі, розчинних фосфатів та калію. Вологоємність ґрунту низька (38-43 %), після дощів верхній шар ґрунту швидко висихає, нерідко утворюючи ґрунтову кірку.

За геоморфологічним районуванням чорноземної території України (по Цисю, 1962) територія ДСЛР належить до Полтавської рівнини, що являє собою плато з абсолютними висотами 200-220 м, розчленована долинами річок Сули, Псела, Ворскли і Орелі на широкі рівні міжріччя. Характерною особливістю є асиметричність річкових долин, що мають систему гарно розвинених лівобережних терас і глибоко розчленовані праві берега [173].

Чорнозем типовий глибокий малогумусний грубопилувато-легкосуглинковий на лесі характеризуються сприятливими водно-фізиними властивостями, які тісно повязані з механічним складом, вмістом гумусу і складом обмінно-увібраних катіонів. В складі переважають інертні фракції піску і грубого пилу, характеризується низькою здатністю до структуроутворення, тому у складі мало водостійких агрегатів. При обробітку розпилюється, ущільнюється, утворюючи грубогрудочкувато-брилисту структуру. Здатен до запливання і утворення кірки.

Формується чорнозем типовий на лесових породах. В цьому ґрунті збалансовані практично всі показники родючості. Характеризується значним накопиченням гумусу, ліофільних елементів у верхній півметровій товщі, неглибоким заляганням карбонатів, відсутністю перерозподілу колоїдів по профілю. Характерним є також погано виражена структура ґрунтового профілю:/k 0-41 см - гумусний, темно-сірий, вологий, крупнопилувато-важкосуглинковий; 0-27 см орний - пилувато-грудочкуватий, пухкий; 27-41 см - підорний, карбонатний, нещільно зернистий, грудочкуватий, ущільнений; перехід поступовий;42-70 см - верхній перехідний, добре але нерівномірно гумусований, карбонатний, темно-сірий, вологий, грудочкопилуватий - середньосуглинковий, нещільно-зернистий, грудочкуватий, пухкий; перехід поступовий;71-120 см - нижній перехідний, слабко і нерівномірно гумусований, карбонатний, сіро-бурий, вологий, крупнопилувато-середньосуглинковий, нещільно-грудочкуватий; перехід поступовий;(h) k 121-203 см - лес, по кротовинах слабогумусований, карбонатний, сірувато-бурий, плямистий, свіжий, крупнопилувато-середньосуглинковий, грудочкуватий, пухкий;204-220 см - лес, карбонатний, крупнопилуватосередньо-суглинковий з надмірною карбонатною цвіллю.

Бонітет ґрунту становить 60 - 90 балів [19, 173, 169, 98]. Особливістю розподілу фракцій механічних елементів по профілю чорноземів типових є поступове зменшення мулу і фізичної глини зверху вниз (табл. 2.1).

Таблиця 2.1 Хімічний склад, вміст фізичної глини і мулу в чорноземах типових на лесах (Н.М. Бреус, 1979)

ПоказникиГенетичний горизонтHaH/кНpкPhкPкшар ґрунту,см0-1025-3545-55110-120210-220вміст часток,% <0,01 мм <0,001мм42,237,334,430,830,724,922,121,019,319,9вміст оксидів, % 78,2 75,5 75,4 73,8 66,8SiO2Fe2O33,243,343,473,043,32Al2O39,359,068,589,117,35CaO2,193,245,567,396,72MgO1,021,061,161,621,44SiO2:R2O311,611,411,911,411,4

В гумусованому профілі чорнозему типового легкосуглинкового глибокого вміст гумусу і глибока гумусованість змінюються від 298-345 т/га (Н.М. Бреус, 1988). В складі гумусу переважають гумінові кислоти, ступінь гуміфікації дуже високий. Відношення Сгк: Сфк в чорноземі типовому малогумусному легкосуглинковому коливається в межах 1,97-2,59.

В складі гумінових кислот переважають гумати звязані з кальцієм, а найбільша їх кількість нерідко міститься в середній і нижній частинах гумусового профілю. На думку В. В. Пономарьової, Т. О. Плотнікової (1968), це повязано з переміщенням їх з верхніх шарів ґрунту. Фульвокислоти переважно представлені фракціями, звязаними з кальцієм та півтораоксидами.

Фізико-хімічні показники: реакція ґрунтового розчину, гідролітична кислотність, сума обмінних катіонів і ступінь насиченості основами у чорноземів типових визначаються вмістом гумусу, глибиною залягання карбонатів і механічним складом (табл. 2.2).

Таблиця 2.2 Вміст і ґрунтовий склад гумусу в чорноземі типовому глибокому малогумусованому легкосуглинковому (Н.М. Бреус, 1979)

Генетичний горизонтЗагальний вміст гумусу, %С органічний у похідному ґрунті, %СгкСфкСзалишкуСгк:Сфк% до загального СНа0-104,582,6644,222,433,41,97Н/к25-354,262,4747,820,631,62,32Нрк45-553,552,0647,218,234,62,59Phк110-1201,630,9429,631,039,40,95

Механічний склад також впливає на фізико-хімічні показники ґрунтів (табл. 2.3)

Таблиця 2.3 Фізико-хімічні показники чорнозему типового глибокого мало гумусного легкосуглинкового на лесах (Н.М. Бреус, 1979)

ПоказникиГенетичний горизонтНаН/кНркРhкРкшар ґрунту0-1025-3545-55110-120210-220рН водний6,87,47,47,98,3увібрані катіони, мг-екв/100г ґрунту29,9не визн.не визн.не визн.не визн.Са++Мg++5,61----Na+0,33----K+0,42----гідролітична кислотність, мг-екв/100г ґрунту0,70----ємність вбирання, мг-екв/100 г ґрунту37,032,832,226,018,7вміст СаСО3,%-0,383,548,007,09

Маючи сприятливі фізико-хімічні показники чорнозем типовий глибокий малогумусований легкосуглинковий добре забезпечений елементами живлення рослин (табл. 2.4).

Таблиця 2.4 Агрохімічні показники чорнозему типового глибокого малогумусного легкосуглинкового (Н.М. Бреус, 1979, А.І. Сірий, 1985)

ПоказникГенетичний горизонтНаН/кНркРhкРкшар ґрунту, см0-1025-3545-55110-120210-220загальний вміст, %0,300,240,200,100,02азотуфосфору0,140,130,110,090,07калію0,210,190,190,200,20вміст рухомих сполук за Чиріковим, мг в 1 кг ґрунту: P2O2 K2O185 171121 102не визн. -не визн. -не визн. -

Чорнозем типовий глибокий малогумусний легкосуглинковий має гарні водно-фізичні властивості, які обумовлені їх механічним складом (табл. 2.5).

Таблиця 2.5 Водно-фізичні показники чорнозему типового глибокого малогумусного легкосуглинкового (Довідник агрогідрологічних властивостей ґрунтів Української РСР, 1965)

ПоказникиГенетичний горизонтHaH/кНркPhкшар ґрунту,см0-1030-4050-60110-120щільність твердої фази, г/см32,552,622,622,63Щільність, г/см31,231,141,131,17загальна пористість, %51,856,556,955,5максимальна гігроскопічність, %7,378,198,476,67вологість вянення, %9,8810,911,38,94найменша вологоємність, %26,723,922,720,0діапазон активної вологи, %21,316,315,417,3

Природно-кліматичні умови в зоні розміщення ДСЛР сприятливі для проходження всіх фаз розвитку лікарських культур. На полях ДСЛР для агрохімічного захисту рослин від бурянів протягом останніх років використовували препарат трефлан.

Ґрунти сівозміни - чорнозем малогумусний слабковилугуваний легкосуглинковий, які характеризуються невисоким вмістом гумусу - 1,61-2,43 %. Кислотність ґрунту становить рН-4,7. Ґрунтоутворюючі породи - лес і мергелистий суглинок із прошарком піску. За механічним складом вони легкі, що сприяє якісній обробці ґрунту. Вологоємність ґрунтів невелика (38-43%), після дощів вони швидко просихають, досить часто утворюючи ґрунтову кірку, як наслідок потребують спеціальної передпосівної підготовки та регулярних розпушувань міжрядь у період вегетації. Ґрунти малоструктурні, мають низьку ємність поглинання.

Рельєф селекційної сівозміни - пологий схил другої тераси р. Сула. На полях селекційної сівозміни є ряд замкнутих округлих невеликих понижень (поля № 9, 3,4). Окремі поля мають ухили (поля №11, 1, 7).

Селекційна сівозміна включає одинадцять полів, кожне з яких має однакову площу - 3,4 га. Чотири поля (№1, 6, 7, 11) мають запільні ділянки. Кожне поле має прямокутну форму (250x150 м). Поля сівозміни відокремлені одне від одного доріжками шириною 5 м. Між полями проходить центральна дорога шириною 8 м.

У таблиці 2.6 подано агрохімічні показники полів, на яких проводиться вирощування сільськогосподарських та лікарських культур.

Таблиця 2.6

Агрохімічна характеристика ґрунтів 11-пільної сівозміни ДСЛР

№ поляВміст гумусу в орному шарі, % (Тюріна)Сума ввібраних основ, мг/екв./ 100 г ґрунту (Каппена)pH КСІ (потенціо-метричний)Вміст рухомих форм, мг/кг ґрунтуазот, що легко гідролізуєтьсяФосфор (Чирікову)калій (Чирікову)11.618.664.750.4148.092.021.779.114.651.8107.0100.031.618.664.665.8161.0145.041.949.574.754.6129.0100.052.208.664.658.8162.092.062.4311.394.856.0183.0105.072.2510.024.756.0117.087.082.209.114.756.0105.0105.091.9410.934.860.2107.0107.0101.6112.764.963.0103.0100.0111.7710.024.758.893.090.0

У відповідності з даними таблиці ми можемо простежити рівень забезпеченості ґрунту азотом, який є низьким, а фосфором і калієм - середнім.

Клімат зони розташування станції помірно-континентальний з теплим періодом, помірно холодною зимою з вираженими перехідними періодами сезонності. Середньомісячна температура повітря найтеплішого місяця - липня складає 20,40С, найхолоднішого - січня - 6,70С. Безморозний період складає, в середньому, 160-165 днів. Весняні приморозки спостерігаються в кінці квітня, осінні починаються у кінці вересня.

Тривалість вегетаційного періоду 180-200 днів. Середня багаторічна сума опадів складає 473,5 мм. Дві третини річної суми опадів випадає у вигляді дощів. За вегетаційний період, в середньому, випадає 289 мм, або 61,7 % від загальної кількості опадів за рік. В цілому ґрунтово-кліматичні умови даного району сприятливі для культивування сільськогосподарських та лікарських культур [26].

2.3 Комплексна методика проведення досліджень

Дослідження проводили з використанням наступних методів та методик:

·методика відбору та попередньої підготовки зразків ґрунту та рослин;

·методика визначення залишкових кількостей трефлану в ґрунті та рослинній масі;

·методика проведення вегетаційних дослідів з метою пошуку рослин-накопичувачів трифлураліну;

·методики визначення інтенсивності пероксидного окиснення ліпідів.

Математичну обробку отриманих даних проводили за допомогою пакету прикладних програм Microsoft Excel.

Методика відбору зразків ґрунту та рослин. Відбір зразків ґрунту та рослин здійснювали згідно з загальноприйнятими методиками на ділянках з найбільш інтенсивним застосуванням гербіцидами на основі трифлураліну протягом останніх 5-7-ми років [166, 50, 51, 30, 35].

Досліджували наступні лікарські рослини: лофант анісовий (Lophanthus anisatus Benth), подорожник великий (Plantago major L.), чорнобривці (Tagetes signota Barti), нагідки лікарські (Calendula officinalis L.), астрагал шерстистоквітковий (Astragalus dasyanthus Pall.), ехінацея пурпурова (Echinacea purpurea L.), розторопша плямиста (Sіlybum marіanum L.), валеріана лікарська (Valeriana officinalis L.), оман високий (Inula helenium L.), шоломниця байкальська (Scutellaria baicalensis Georgi).

Лофант анісовий (Lophanthus anisatus Benth.)

Лофант анісовий (Lophanthus anisatus Benth.) - багаторічна травяниста рослина висотою до 1 м, що належить до родини Lamiaceae. Має мичкувату кореневу систему, численні чотиригранні пагони. Листки черенкові, серцевидно-ланцетовидні, рідкозубчасті, довжи-ною 7,5-10 см і шириною 4-4,5 см.

Квітки двостатеві, синього кольору, зібрані в колосоподібні суцвіття довжиною 2-10 см, розміщуються на осьових та бічних пагонах. Плід - гладенький, продовгувато-овальний, темно-коричневий горішок. Сировиною є надземна частина (суцвіття - 44%, стебла - 26, листки - 30%), яку скошують у період масового цвітіння.

Лофант анісовий сприяє зниженню артеріального тиску, виявляє бактерицидну дію. До складу ефірної олії входять терпінен, камфен, пулегон, ментол, цинеол, ліналол, борнеол, метилхавікол, анетол, тимол, евгенол. Ефірна олія використовується в харчовій та парфумерно-косметичній промисловості [127, 18, 33, 158, 77, 61].

Подорожник великий (Plantago major L.)

Багаторічна травяниста рослина родини Plantaginacea з розеткою прикореневих листків та однією або кількома квітковими стрілками заввишки до 45 см. Кореневище товсте, коротке, з багатьма тонкими ниткоподібними коренями. Листя прикореневе, щільне, цілокрає або злегка зубчасте, з 5-9 поздовжніми жилками, широко-яйцеподібне. Суцвіття - густий циліндричний довгий колос. Цвіте в червні-вересні. Плід-багатонасінна коробочка яйцеподібної форми.

Лікарською сировиною є листя й стебла. Листя збирають двічі за літо (на початку цвітіння та за півтора-два місяці до кінця літа, щоб рослини до закінчення вегетаційного періоду встигли відростити нову розетку листя і зміцніли перед зимою. Основною сировиною є слиз, який міститься переважно в насінні та у незначних кількостях у листках. Крім того, в листі є дубильні та гіркі речовини, фітонциди, солі калію, глікозид аукубі, вітаміни А, С, К, Т-фактор, що покращує згортання крові, ферменти, лимонна кислота. З листя одержано препарат плантаглюцид, що має антивиразкову дію.

Насіння, крім великої кількості слизу, містить білкові речовини, жирну олію, полісахарид плантеазу, що складається з фруктози, глюкози і галактози, сапоніни, гіркі й дубильні речовини, олеанолову кислоту і стероїдні сапоніни.

Листя в сухому вигляді є добрим відхаркувальним і обволікаючим засобом, його використовують при лікуванні туберкульозу легень, бронхіті, кашлюку, катарі шлунку, гострих шлунково-кишкових захворюваннях. Насіння подорожнику застосовують як слабо діючий проносний засіб при запорах, а також при запаленні кишечника і сечового міхура.

Примочки з подорожнику широко застосовують при забиттях, наривах, порізах, укусах комах.

Чорнобривці (Tagetes signota Barti.)

Однорічні травянисті рослини родини айстрових. Мають прямостоячі розгалужені стебла, які формують компактний кущ висотою від 20 до 120 см. Коренева <#"justify">У звязку з тим, що нагідки цвітуть довго і неодночасно, збирання суцвіть проводять протягом вегетаційного періоду пятнадцять-двадцять разів. Лікарською сировиною є квіткові кошики та язичкові крайові квітки. У квітках містяться каротиноїди - каротин, лікопін, цитраксантин, віолоксантин, рубіксантин, флавохром. Крім того, суцвіття містять смоли, слиз, яблучну кислоту, алкалоїди; корені - інулін, а насіння - жирну олію (Турова, 1967). У траві нагідок близько 19 % гіркої речовини - календену.

Нагідки широко використовують як протимікробний, жовчогінній, сечогінний, протизапальний засіб. Настоєм з квіток календули лікують рани, опіки, мозолі, бородавки. Також настій застосовують для полоскань ротової порожнини та горла при ангіні, у вигляді примочок, пластирів, спринцювань. Крім цього, препарати з нагідок призначають при виразкових хворобах шлунку та дванадцятипалої кишки, гастритах, хворобах печінки і жовчовивідних шляхів.

Астрагал шерстистоквітковий (Astragalus dasyanthus Pall.)

Багаторічна травяниста рослина з родини бобових, густо опушена, заввишки 35см. Стебло коротке, вертикальне або злегка підняте, густо вкрите листям. Листя непарноперисте, чергове. Суцвіття - головчаста, щільна китиця. Квітки неправильні, жовтуватого кольору. Плід - яйцеподібно-тригранний або овальний біб. Цвіте в червні-липні. Плоди дозрівають у липні-серпні.

Лікарською сировиною є надземна частина рослини, збирання якої проводять у червні-липні (в період цвітіння).

Основною діючою речовиною астрагалу є камідь, у якій містяться полісахариди у вигляді басорину (60 %) та арабіну (3-10 %), а також крохмаль, цукор і ряд мікроелементів (залізо, алюміній, фосфор, калій, кальцій, натрій, магній), органічні кислоти.

У медичній практиці препарати астрагалу використовують при хронічній серцевій недостатності, що супроводжується тахікардією, при стенокардії, гіпертонічній хворобі, набряках, судинних захворюваннях нирок та гострому нефриті [165, 124].

Ехінацея пурпурова (Echinacea purpurea L.)

Багаторічна травяниста рослина родини айстрових (Asteraceae). На другому році життя впродовж вегетаційного періоду розвиває численні пагони до 150 см заввишки. Стебла могутні, частіше поодинокі, голі або слабкоопушені. Листя шорстке, зубчате, нижнє - яйцевидне, на довгих черешках, з відтягнутою верхівкою, з пятьма поздовжніми жилками. Верхні яйцеподібно-ланцетоподібні, сидячі, з трьома жилками. Суцвіття - кошики (до 10 см у діаметрі), розташовані на верхівках стебел і гілок, поодинокі, обгорнення лусковидні, двох-чотирьохрядні. Крайові квітки - світло-малинові, язичкові, безплідні. Внутрішні - трубчасті, двостатеві, помаранчево-жовті. Плід - сірувато-бура чотиригранна сімянка клиновидної форми, звужена до основи, з чупринкою. Кошики пухнасті, легко розтираються і звільняють насіння. Сімянки містять велику кількість олій, терпкі на смак, їх охоче поїдають гризуни і птахи. Квітне з червня до пізньої осені, звичайно на другому році життя, рідше - на першому. Кореневище - коротке (10-20 см завдовжки), багатогіллясте з численним тонким корінням. Насіння дозріває в жовтні. Рослина - прекрасний медонос. Всі органи ехінацеї - цінна лікарська сировина, із вмістом ефірної олії: у корінні - 0,04-0,22 %, у квітках - 0,13-0,48 %, у стеблах і листках - 0,08-0,32%. Крім того в кореневищах і корінні міститься глікозид ехінакозид, бетаїн, смола, у складі якої виявлені пальмітинова, лінолева та інші кислоти. Хімічний склад ехінацеї пурпурової визначений у фазі початку цвітіння (%): протеїн - 3,54; азот - 3,02; жир - 0,66; клітковина 1,63; цукри - 3,72; зола - 2,25, кальцій - 0,26; фосфор - 0,18. Значним є вміст мікроелементів кровотворної дії (залізо, марганець, цинк, мідь, кобальт), а також мікроелементи, які в організмі тварин та людини відіграють важливу роль в енергетичних перетвореннях (селен, молібден) та інші. Збір сировини проводять в серпні-вересні. Настої ехінацеї впливають на центральну нервову систему, стимулюючи її роботу, посилюють сексуальну потенцію, сприяють загоюванню ран, опіків та виразок. Використання ехінацеї ефективне у разі депресії, від фізичного й нервового виснаження, гострих і хронічних інфекційних захворювань. Слід зазначити, що навіть у випадку тривалого вживання препарат ехінацеї не пригнічує нервову систему. Зовнішньо застосовують при карбункулах, абсцесах, інфекційних ранах, важких пролежнях, опіках I-III ступенів. Ефективність зовнішнього використання ехінацеї зумовлена дивовижною здатністю стимулювати грануляцію тканини, тобто швидко загоювати рани, виявляючи одночасно болезаспокійливу дію.

Розторопша плямиста (Sіlybum marіanum L.)

Дворічна, рідше однорічна, рослина з родини айстрові висотою до 150 см із стрижневою кореневою системою. У перший рік розвиває багаточисленне прикореневе колюче листя, на другий рік утворює потужне слабкогіллясте стебло. Листя довгасто-овальні, великі, темно-зелені, з поперечними хвилястими білими галуженнями. Квітки трубчасті, фіолетові, зібрані в круглі кошики на кінцях стебел. Плоди блискучі сімянки з чубиком, жовтого кольору, з темними довгастими плямами. Квітне расторопша плямиста з липня до пізньої осені, плоди дозрівають нерівномірно у вересні-жовтні. Збір лікарської сировини (насіння) рослини проводять в кінці серпня на початку вересня в період засихання більшості бічних кошиків (при дозріванні насіння висипається з кошика.

Використовують насіння, що містить жирне масло (до 32 %); ефірне масло (0,08 %); смоли; слиз; біогенні аміни (тирамін, гістамін); силімарини (2,8-3,8 %).

В насінні расторопші плямистої міститься: зола (до 5,08%); макроелементи (мг/г): Са - 16,60; Mg - 4,20; Fe - 0,08 та мікроелементи:
Mn - 0,10; Cu - 1,16; Zn - 0,71; Cr - 0,15; Al - 0,02; V - 0,01; Se - 22,90; Ni - 0,20; Sr - 0,08; Pb - 0,08 мкг/г.
Препарати розторопші плямистої використовують при колітах, ерозіях, флебітах, виразках, гнійних незаживаючих ранах.

Валеріана лікарська (Valeriana officinalis L.)

Багаторічна травяниста рослина (30-100 см заввишки) з пучком численних тоненьких коренів, що мають сильний специфічний запах. Стебло поодиноке (рідко їх 2-3), пряме, порожнисте, борозенчасте, у верхній частині розгалужене. Листки супротивні, непарно-перисті з 3-19 парами листочків. Листочки довгасті, яйцеподібно-ланцетоподібні або лінійно-ланцетоподібні. Квітки неправильні, зрослопелюсткові, зібрані у великі щиткоподібно-волотисті суцвіття. Чашечка малопомітна, при плодах перетворюється у чубок з 5-15 перистих щетинок. Віночок 4-5 мм завдовжки, червонуватий, темнорожевий, зрідка білий або фіолетовий, трубчасто-воронкоподібний, з пятилопатевим відгином. Тичинок три, маточка одна з нижньою завяззю, стовпчиком і трироздільною приймочкою. Плід - гола або опушена сімянка Цвіте рослина у червні-серпні. У науковій медицині застосовують кореневища з коренями валеріани (Rhizoma cum Radicibus Valerianae) як засіб, що заспокійливо діє на нервову систему, як протиспазматичний, тонізуючий засіб, при нервових збудженнях, істерії, запамороченнях, безсонні, неврозах серця, нервовому серцебитті, астмі, епілепсії, мігрені, болях у животі і спазмах кишечнику, хворобах щитоподібної залози, як протиблювотний і антигельмінтний засіб. Зовнішньо валеріану використовують у вигляді примочок і компресів при запаленнях очей. Корені валеріани містять ефірну валеріанову олію, алкалоїди (валеріан і хотинін), смолу, дубильні речовини й органічні кислоти (валеріанова, оцтова, яблучна), цукри і крохмаль. Ефірна олія, що міститься в коренях валеріани (0,1-2,9 %), має антибактеріальну дію, пригнічує розвиток деяких бактерій, що викликають гниль і бактеріальний рак тютюну. До її складу входять борнеол, камфен, пінен, терпінеол. Заготовляють корені з кореневищами восени або рано навесні.

Оман високий (Inula helenium L.)

Багаторічна травяниста рослина <#"justify">Методика визначення залишкових кількостей трефлану в ґрунті. Методика заснована на екстракції трифлураліну з ґрунту чи рослин органічними розчинниками з подальшим визначенням методом газової хроматографії на хроматографі «Кристалл 2000» з детектором із захоплення електронів та скляною колонкою довжиною 1 м, діаметром 3 мм, заповненою носієм - хроматон N-AW DMS (0,16-0,20мм), з нерухомою нанесеною фазою SE-30 (5%), газ-носій азот марки «осч» згідно з [49, 48, 68, 109, 110, 31, 69, 126, 47]. Витрати газу, см3/хв: газ-носій №1 - 22, газ-носій №2 - 45, газ-носій №3 - 50. Визначення трифлураліну проводили при наступному температурному режимі робочої методики приладу: температура колонки - 160 ОС, температура випарника - 200 ОС, температура детектора - 210 ОС.

Ґрунт попередньо просівали через сито з отворами 1 мм, видаляли рослинні рештки, корені та сторонні домішки. Екстракцію пестициду із зволожених ґрунтових зразків проводили ацетоном з подальшим перерозподілом їх у гексан. Повторність у дослідах триразова. Результати виражені як середнє арифметичне цих повторностей.

При використанні методу газової хроматографії нижня межа визначення складає 0,2 мкг/кг. При необхідності, підвищення чутливості методу досягали шляхом збільшення наважки зразків (в 2 рази) або введення у прилад вдвічі меншої кількості розчинника.

Кількісне визначення проводили за допомогою прикладної програми «Аналітика-Chrom» методом співвідношення зі стандартом по висоті піків. Вміст пестицидів у зразках ( Х, мкг/кг ) обчислювали за формулою:

Х=А* К1*1000*100/Р*К

де А - кількість пестициду в 2 мкл розчину досліджуваного зразка, введеному в хроматограф (обрахунок проводить програма), мкг; К - ступінь визначення кожного із пестицидів у даному типі ґрунту, %; К1 - величина розведення розчину, разів; Р - наважка зразка, г; 100 - коефіцієнт перерахунку у відсотки; 1000 - коефіцієнт перерахунку на 1 кг ґрунту або вегетативної маси.

Методика проведення вегетаційного досліду з метою пошуку рослин ремедіаторів трифлураліну. З метою пошуку рослин накопичувачів і деструкторів трифлураліну, для встановлення звязку між концентраціями трефлану та морфологічними змінами у рослин проводили дослідження на штучно забрудненому ґрунті. Порівнювали морфологічні й фізіологічні зміни, які спостерігаються у рослин, вирощених у контрольних та дослідних умовах та визначали спроможність до інтенсивного накопичення ксенобіотика в органах різних видів рослин.

Проведення вегетаційного досліду полягає у вирощуванні рослин у вегетаційних посудинах в штучних, але науково обґрунтованих умовах, які регулюються дослідником. Вегетаційні дослідження проводили протягом 2009 - 2010 рр. згідно з [46, 73, 112, 121, 21, 111, 54, 34, 35] у кліматичній камері на базі ННВЛ Гербології кафедри землеробства та гербології Національного університету біоресурсів та природокористування України. Умови досліджень: температура - 22±1ОС та освітленість - 8000 люкс протягом 17 годин, 7-ми годинна темрява та температура 18±2 ОС на добу. Досліджувані види рослин районованих сортів: кабачок (Cucurbita pepo L.) сорту Грибовський 37, квасоля (Phaseolus vulgaris L.) сорту Красногородська 5, соняшник (Helianthus annuus L.) сорту Восход, люцерна (Medicago sativa L.) сорту Веселоподолянська 11, соя (Glycine max L.) сорту Київська 27. Види рослин підбирали, враховуючи результати попередніх досліджень в напрямку фіторемедіації забруднених пестицидами ґрунтів.

Кабачок (Cucurbita pepo L.) сорту Грибовський 37

Однорічна однодомна перехреснозапильна з різностатевими квітками рослина родини гарбузових <#"justify">Квасоля (Phaseolus vulgaris L.) сорту Красногородська 5

Квасоля - однорічна травяниста рослина <#"justify">В даний час однією з найбільш актуальних проблем для нашої аграрної країни є багаторічно хімізовані поля, які створюють серйозну екологічну небезпеку для довкілля та здоровя людини. Ця проблема не оминула й лікарське рослинництво, галузь, яка на перший погляд, підлягає найбільш пильному нагляду. Проте насправді ситуація не така оптимістична. Тому поля, на яких вирощується сировина для лікарської промисловості, потребують постійного агроекологічного моніторингу.

Одним з основних завдань агроекологічного моніторингу є дослідження впливу агротехнічних заходів, що застосовуються в сільському господарстві, на якість і безпеку рослинницької сировини. До агротехнічних заходів у першу чергу слід віднести широке використання в сільському господарстві хімічних засобів захисту рослин - пестицидів, застосування яких може призвести до негативного впливу на довкілля, рослинний та тваринний світи, здоровя людини.

За біологічними особливостями більшість лікарських рослин у початковий період вегетації ростуть і розвиваються дуже повільно, вони сильно вразливі від бурянів, що ростуть у десятки-сотні разів швидше. Засміченість посівів лікарських рослин бурянами негативно впливає на продуктивність рослин. На засмічених полях знижується польова схожість культур і значною мірою затримується ріст і розвиток рослин. При високій засміченості орного шару ґрунту відмічаються значні втрати врожаю. У початковий період росту і розвитку лікарських рослин, застосування гербіцидів забезпечує зниження трудомісткості й дозволяє зберегти значну частину врожаю від шкідників, хвороб та бурянів. Проте, це може призвести до накопичення залишкових кількостей пестицидів у ґрунті та лікарській сировині. Особливістю пестицидів є те, що їх залишки та метаболіти беруть участь у міграційних та транслокаційних процесах в обєктах довкілля - ґрунті, поверхневих і ґрунтових водах, рослинній продукції. Значна кількість токсикантів надходить із ґрунту в органи рослин, мігрує трофічними ланцюгами і може негативно впливати на живі організми. Отже, пестициди є одними з найбільш поширених забруднювачів обєктів довкілля, зокрема і лікарської сировини [106, 116, 94, 118, 89, 117, 38, 32, 10, 11, 56].

Застосування гербіцидів у лікарському рослинництві зумовлено необхідністю зниження витрат на ручну працю при прополюванні посівів, на які припадає від 30 до 70 % всіх фінансових витрат, і впровадження таких технологій вирощування, що спрямовані на зменшення втрат урожаю від бурянів. Використання засобів хімізації при вирощуванні лікарських рослин потребує проведення постійних моніторингових досліджень за вмістом та динамікою накопичення чи розкладу залишків пестицидів у ґрунті й лікарській сировині.

Метою досліджень було обґрунтування екологічно оптимального рівня навантаження агроекосистеми пестицидом трефлан при вирощуванні лікарських рослин за даними екотоксикологічного моніторингу. Як обєкт дослідження обрано процеси накопичення залишкових кількостей гербіциду трефлану у ґрунті та органах лікарських рослин.

Для обґрунтування екологічно оптимального рівня навантаження агроекосистеми пестицидом трефлан при вирощуванні лікарських рослин вивчено систему застосування трефлану на досліджуваних ділянках Дослідної станції лікарських рослин (ДСЛР) під посівами лікарських культур протягом останніх 5-7-ми років.

Дослідження за темою дисертаційної роботи проводились протягом 2009-2011 рр. Було проведено екотоксикологічний моніторинг полів ДСЛР. Було досліджено рослинну масу лікарських рослин: валеріани лікарської (Valeriana officinalis L.), лофанту анісового (Lophanthus anisatus L.), подорожнику великого (Plantago major L.), чорнобривців (Tagetes signota Barti), нагідок лікарських (Calendula officinalis L.), астрагалу шерстистоквіткового (Astragalus dasyanthus Pall.), ехінацеї пурпурової (Echinacea purpurea L.), розторопші плямистої (Sіlybum marіanum L.), оману високого (Inula helenium L.), шоломниці байкальської (Scutellaria baicalensis Georgi). Також було досліджено ґрунт (чорнозем малогумусний легкосуглинковий), на якому вирощувались ці рослини. Серію послідовних відборів зразків ґрунту та лікарських рослин для виявлення трифлураліну, їх зберігання та транспортування проводили згідно з прийнятими методиками.

Для досліджень в 2009-2010 рр. відбирали зразки лікарської сировини валеріани лікарської від 1-го до 3-го років вегетації (р.в.), подорожника великого (1-го р.в.), чорнобривців, лофанту анісового (2-го р.в.) та зразки ґрунту (шар 0-20 см) з ділянок, на яких для хімічного захисту рослин від засміченості промислових ділянок бурянами застосовували гербіцид трефлан. Відбір зразків проводили у третій декаді серпня (табл. 3.1).

Таблиця 3.1 Умови відбору зразків ґрунту і лікарських рослин, що досліджували на вміст залишкових кількостей трифлураліну

Варіант, рік вегетаціїВнесення пестициду трефлан (48%), 2 л/га (за останні 5-7 років)Контроль-Лофант анісовий, 2 р. в. (посів 2007 р.)2005 р.Подорожник великий, 1 р.в. (посів 2008 р.)2005, 2008 рр.Чорнобривці (посів 2008 р.)2005, 2008 рр.Валеріана лікарська, 1 р.в. (посів 2008 р.)2008 р.Валеріана лікарська, 3.р.в. (посів 2006 р.)2002, 2006 рр.Валеріана лікарська, 3.р.в. (посів 2006 р.)2002 р.

Валеріана лікарська - багаторічна травяниста рослина родини валеріанових (Valerianaceae). Лікарською сировиною є корені і кореневища. В перший рік вегетації виростає розетка прикореневого листя, на другий рік рослини зацвітають, дають насіння і розвинену кореневу систему, яка є лікарською сировиною. Препарати валеріани лікарської мають дуже широке застосування у медичній практиці. Подорожник великий (Plantago major L.) - багаторічна рослина. У науковій, народній медицині та гомеопатії використовують наземну частину рослини. Чорнобривці (Tagetes signota Barti) - однорічна рослина висотою 50 см роду айстрових (Asteraceae). Має тривалий період вегетації та цвітіння, що дозволяє проводити багаторазовий збір урожаю суцвіть. В медицині використовується надземна частина рослини, що містить ефірну олію, якої найбільше у фазу цвітіння у суцвіттях. Лофант анісовий або анісовий багатоколосник (Lophanthus anisatus Benth) - багаторічна травяниста рослина родини губоцвітих (Lamiaceae) висотою до 1 м. В медицині, як лікарська сировина, використовується надземна частина рослини. Ефірні олії застосовують у медицині, харчовій та парфумерно-косметичній промисловості.

За даними Дослідної станції лікарських рослин фітосанітарний стан більшості агроценозів залишається критичним. Більше 85 % посівних площ станції розміщені на сильно та дуже сильно забурянених полях. Рівень забуряненості орного шару під посівами лікарських культур в агротехнічній сівозміні рівна 5-ти балам засміченості. Внаслідок значного забурянення продуктивність лікарських культур знижується в середньому на 46-90%. Чистоту посівів лікарських культур на дослідній станції забезпечують, застосовуючи гербіциди з діючою речовиною трифлуралін, використовують переважно гербіцид трефлан (48 %) у нормі 2 л/га. Таке обмеження повязане з тим, що серед гербіцидів, що дозволені до використання для боротьби з бурянами на посівах лікарських рослин на сьогодні до «Переліку пестицидів та агрохімікатів, дозволених до використання в Україні» зареєстровано лише гербіциди трефлан та трифлурекс, діючою речовиною яких є трифлуралін. За санітарно-гігієнічними показниками трефлан належить до IV класу токсичності, характеризується довгостроковою захисною дією (3-4 місяці), добре поглинається ґрунтом після внесення під передпосівну культивацію, діє незалежно від наявності вологи в ґрунті, знищує буряни у фазі проростання.

Гербіцид Трефлан знищує буряни на початку їх розвитку, забезпечуючи максимальний первинний ріст культурних рослин. При достатній вологості він забезпечує тривалий захист посівів від бурянової рослинності протягом всього періоду вегетації. Незважаючи на такі позитивні якості трифлуралін має ряд негативних властивостей, а саме високу токсичність для водних організмів, персистентність у ґрунті, потенційну спроможність до накопичення. Лабораторні дослідження вмісту залишків пестициду трифлураліну у ґрунті та рослинній сировині лікарських рослин проводили у відділі екотоксикології Інституту агроекології і природокористування НААН методом газорідинної хроматографії за офіційно затвердженими методиками на приладі «Кристалл-2000». Статистичну обробку експериментальних даних проводили при використанні стандартних статистичних програм Microsoft Excel.

В 2009-2010 рр. проведено порівняльну характеристику за вмістом залишкових кількостей трифлураліну в лікарській сировині: надземній частині чорнобривців, подорожника великого 1-го р.в., лофанту анісового 2-го р.в. та в коренях і кореневищі валеріани лікарської 1-го р.в. В результаті досліджень, в рослинному матеріалі лофанту анісового визначено 1,9; подорожнику великого - 2,7 і чорнобривців - 5,3 мкг/кг сухої речовини трифлураліну.

Можна припустити, що такі концентрації трифлураліну в органах лікарських рослин є незначними, проте, як зазначалось раніше, за державними санітарними правилами і нормами ДержСанПіН 8.8.1.2.3.4-000-2001 вміст пестицидів у лікарській сировині не допускається.

Також визначено вміст залишків трифлураліну у чорноземі типовому малогумусному легкосуглинковому, де вирощували вищезгадані лікарські рослини. Концентрації цього пестициду в ґрунті під посівами лофанту анісового, подорожнику великого і чорнобривців складали від 13,2 до 33,1 мкг/кг повітряно-сухого ґрунту. Такі концентрації не перевищували встановлені ГДК (ГДК трифлураліну у ґрунті 100 мкг/кг) [133, 134]. За отриманими даними цілком очевидно, що найменше пестициду містилося в ґрунті (13,2 мкг/кг повітряно-сухого ґрунту) і в лікарській сировині
(1,9 мкг/кг сухої речовини) лофанту, адже на цьому полі трефлан застосовували в 2005 році. Тоді як на ділянках, де вирощувались рослини чорнобривців, концентрація трифлураліну у ґрунті складала 33,1 мкг/кг повітряно сухого ґрунту, а у рослинах - 5,3 мкг/кг сухої речовини, адже пестициди вносили протягом 2005 і 2008 років.
При аналізі лікарської сировини валеріани лікарської 1-го р.в. визначено надзвичайно високі концентрації трифлураліну в кореневій системі рослини, які досягали 254,3 мкг/кг сухої речовини. Вміст цього пестициду в ґрунті відповідних ділянок становив 118,6 мкг/кг, що перевищує ГДК у 1,18 рази.

Таким чином, зважаючи на високі концентрації трифлураліну в кореневищі валеріани лікарської, можна зробити припущення про здатність цієї лікарської культури до накопичення даного пестициду. Таке припущення базується на певних властивостях ліпофільних пестицидів накопичуватися в тканинах з підвищеним вмістом жирів, а лікарською сировиною валеріани вважається ефірна олія, яку отримують з коренів та кореневищ рослини, що досягає 2 %. Зокрема, до складу ефірної валеріанової олії входять такі речовини як ізовалеріанова кислота, присутністю якої обумовлюється специфічний запах валеріани, борнілізовалеріанат, борнеол, t-камфен, α-пинен, i-лимонен та ін.

Отже, за експериментальними даними, у кореневій системі валеріани лікарської і ґрунті відповідних ділянок ДСЛР було виявлено високі концентрації трифлураліну. У звязку з тим, що більшість лікарських культур багаторічні й основний врожай збирається на 2-й-5-й роки їх вегетації, багато дослідників вважають, що застосування гербіцидів у перший рік їх вирощування не позначається на якості кінцевої сировини. Для підтвердження таких припущень ми провели дослідження динаміки накопичення трифлураліну кореневою системою валеріани лікарської 1-го та 3-го років вегетації та його вмісту в ґрунті. Для порівняльної оцінки використано контрольний варіант без внесення трефлану.

Так, у ґрунті, на якому вирощувалася валеріана першого року вегетації виявлено 118,6 мкг/кг трифлураліну, що перевищувало ГДК у 1,18 рази (останнє внесення трефлану у 2008 р.) (табл. 3.2). У ґрунті під посівами валеріани лікарської третього року вегетації, де трефлан застосовували протягом 2002 та 2006 років, вміст залишків пестициду не перевищував ГДК і становив 41,2 мкг/кг. За результатами досліджень попередніх років концентрація трифлураліну в цьому ж ґрунті становила 642,3 мкг/кг (що перевищувало ГДК у 6,4 рази), отже, його вміст зменшився у 15,8 разів. В той же час на аналогічній ділянці, але з останнім внесенням трефлану в 2002 році, порівняно з минулим роком, де вміст діючої речовини досягав 157,3 мкг/кг (перевищення ГДК у 1,6 рази), концентрація трифлураліну знизилася у 30,2 рази і становила 5,3 мкг/кг ґрунту.

Отже, на третій рік вегетації валеріани лікарської спостерігається позитивна динаміка зниження концентрації трифлураліну у ґрунті.

Таблиця 3.2 Вміст трифлураліну в ґрунті дослідних ділянок ДСЛР НААН, мкг/кг повітряно-сухого ґрунту

ВаріантВнесення пестициду, рікВміст трифлураліну, мкг/кгДослідження 2007 р.Дослідження 2008 р.Контрольне вносили-Не виявленоВалеріана лікарська, 1 р.в. (посів 2008 р.)Трефлан, 2 л/га, 2008 р.118,6±0,1Валеріана лікарська, 3.р.в. (посів 2006 р.)Трефлан, 2 л/га, 2002, 2006 рр.642,3±0,140,7±0,2Валеріана лікарська, 3.р.в. (посів 2006 р.)Трефлан, 2 л/га, 2002 р.157,3±0,85,3±0,1ГДК100

При вивченні динаміки вмісту трифлураліну у лікарській сировині валеріани лікарської, були отримані експериментальні дані які показали, що в коренях валеріани першого року вегетації містилось 254,3 мкг/кг трифлураліну, а в рослинах посіву 2006 р. вміст гербіциду складав 98,5 та 109,4 мкг/кг сухої речовини (табл. 3.3).

Таблиця 3.3 Вміст трифлураліну в лікарській сировині валеріани лікарської ДСЛР НААН, мкг/кг сухої речовини

ВаріантВнесення пестициду, рікВміст трифлураліну, мкг/кгДослідження 2007 р.Дослідження 2008 р.Контроль--не виявленоВалеріана лікарська, 1 р.в. (посів 2008 р.)Трефлан, 2 л/га, 2008 р.-254,3±0,4Валеріана лікарська, 3.р.в. (посів 2006 р.)Трефлан, 2 л/га, 2002 р., 2006 р.1121,2±2,5109,4±0,9Валеріана лікарська, 3.р.в. (посів 2006 р.)Трефлан, 2 л/га, 2002 р.106±0,298,5±0,3ГДКне допускається

За нашими розрахунками, порівняно з попереднім роком, коли концентрація трифлураліну сягала 1121,2 мкг/кг, його вміст знизився у 10,3 рази. Можна зробити припущення, що існує позитивна динаміка зниження вмісту трифлураліну в лікарській сировині валеріани лікарської на третій рік вегетації, проте, як вже згадувалося вище, за критеріями ДержСанПіН 8.8.1.2.3.4-000-2001, вміст пестицидів у лікарських рослинах не допускається.

Таким чином, порівняно з результатами попередніх років, відмічено позитивну динаміку зниження вмісту трифлураліну у ґрунті у 15,8-30,2 рази та в лікарській сировині валеріани третього року вегетації до 10,3 разів. Результати екотоксикологічних досліджень системи хімічного захисту валеріани лікарської від бурянів вказують на необхідність розробки концепції щодо зменшення ступеня забруднення лікарської сировини і ґрунту залишками гербіциду трефлан, що надасть можливість ще на етапі планування цих заходів зменшити екологічний ризик пестицидів, які застосовуються в технологіях вирощування лікарських рослин.

Було встановлено, що надземна частина лікарських рослин лофанту анісового, подорожника великого і чорнобривців не накопичує трифлуралін з ґрунту, тоді як у кореневій системі валеріани лікарської даний пестицид може концентруватися у значних кількостях.

Висунуто гіпотезу про здатність валеріани лікарської до накопичення трифлураліну кореневою системою, яке базується на певних властивостях ліпофільних пестицидів накопичуватися в рослинних тканинах з підвищеним вмістом жирів, а основною лікарською сировиною валеріани є ефірна олія.

Результати оцінки екологічно оптимального рівня навантаження агроекосистеми гербіцидом трефлан, який застосовують для хімічного захисту при вирощуванні лікарських рослин, вказують на необхідність розробки методичних підходів щодо зменшення ступеня забруднення лікарської сировини і ґрунту залишками пестицидів шляхом мінімізації їх застосування. Розробка таких заходів надасть можливість покращання якості лікарської сировини та зменшить екологічний ризик пестицидів, які застосовуються в технологіях вирощування лікарських рослин.

Враховуючи отримані дані, було прийнято рішення продовжити дослідження з метою вивчення процесів міграції в системі ґрунт-лікарські рослини. Подальші дослідження з метою виявлення залишків трифлураліну у ґрунті (чорнозем малогумусний легкосуглинковий) та у біомасі лікарських рослин (нагідки лікарські (Calendula officinalis L.), астрагал шерстистоквітковий (Astragalus dasyanthus Pall.), ехінацея пурпурова (Echinacea purpurea L.), розторопша плямиста (Sіlybum marіanum L.), валеріана лікарська (Valeriana officinalis L.), оман високий (Inula helenium L.), шоломниця байкальська (Scutellaria baicalensis Georgi)) проводили так само на базі Інституту агроекології і природокористування НААН та Дослідної станції лікарських рослин НААН.

Відбір зразків ґрунту (шар ґрунту 0-20 см) та вищезгаданих лікарських рослин проводили в 2 етапи: 1-й відбір - в останній декаді червня і 2-й відбір у першій декаді вересня. Відбір зразків для аналізу проводили згідно усталених нормативів [166, 30]. Визначення залишків діючої речовини проводили методом газової хроматографії на приладі «Кристалл 2000» у відділі екотоксикології Інституту агроекології і прородокористування НААН.

З метою дослідження накопичення діючої речовини (д.р.) трифлураліну лікарською сировиною проведено аналіз вмісту залишків даного пестициду в різних органах однорічних і багаторічних лікарських рослин. Досліджували такі рослини, у яких як лікарська сировина використовується надземна частина (нагідки лікарські, ехінацея пурпурова, астрагал шерстисто-квітковий, розторопша плямиста) та коренева система (оман високий, ехінацея пурпурова, валеріана лікарська, шоломниця байкальська). Результати досліджень на (табл. 3.4).

Таблиця 3.4

Вміст трифлураліну в лікарських рослинах, мкг/кг сухої речовини

Назва рослиниКонцентрація трифлураліну, мкг/кгкоріньстеблосуцвіттяI група*Нагідки лікарські24,9±0,610,6 ± 0,251,2±2,2Астрагал шерстистоквітковий 1 р.в.10,3±0,321,1±0,3-Ехінацея пурпурова 1 р.в.113,8±0,845,2±0,2-Ехінацея пурпурова 2 р.в.24,3±1,53,2±0,30,3±0,2Розторопша плямиста 1 р.в.43,3±0,315,5±0,31,5±0,5II група**Валеріана лікарська 1 р.в.10,7±3,1--Валеріана лікарська 2 р.в.100,2±0,15,9±0,2-Оман високий 2 р.в.4,0±1,08,5±2,0не виявленоЕхінацея пурпурова 2 р.в.24,3±1,53,2±0,30,3±0,0,2Шоломниця байкальська 1 р.в.4,3±1,2не виявлено16,7±3,3Примітки: I група* - лікарські рослини, у яких як лікарська сировина використовується надземна частина; II група** - лікарські рослини, у яких як лікарська сировина використовується коренева частина; р.в. - рік вегетації.

Дані таблиці свідчать про відсутність залишків пестицидів у надземних частинах більшості досліджуваних лікарських рослин. Проте, лікарська сировина нагідок лікарських (квітки) накопичила даний пестицид у кількості 51,2 мкг/кг сухої маси, що у 5 разів більше, ніж у стеблах й листках, і у 2 рази більше, ніж у коренях. Поряд з тим, у кореневищах ехінацеї пурпурової та розторопші плямистої 1-го року вегетації та валеріани лікарської 2-го року вегетації відмічено накопичення д.р. трифлураліну до 113,8 мкг/кг сухої маси.

За результатами досліджень відмічено, що з семи досліджених лікарських рослин лише стебла й листки шоломниці байкальської зовсім не накопичили трифлуралін. Всі ж інші частини рослин, що використовуються як лікарська сировина, в більшій чи меншій кількості містили даний ксенобіотик. Оскільки за ДержСанПіН 8.8.1.2.3.4.-000-2001 вміст будь-якої кількості пестицидів у сировині лікарських рослин не допускається, отримані результати ще раз підкреслюють важливість даної проблематики та термінової необхідності пошуку шляхів вирішення цього питання (табл. 3.5).

Таблиця 3.5 Вміст трифлураліну в органах лікарських рослин, які є сировиною для лікарської промисловості, мкг/кг сухої речовини

Назва рослиниОргани рослини, що є лікарською сировиноюКонцентрація трифлураліну, мкг/кг сухої речовиниНагідки лікарськіКвітки51,2±2,2Астрагал шерстистоквітковийСтебла й листки21,1±0,3Ехінацея пурпуроваСтебла й листки45,2±0,2Корені й кореневища113,8±0,8Розторопша плямистаНасіння0,3±0,3Валеріана лікарськаКорені й кореневища100,2±0,1Оман високийКорені й кореневища4,0±1,0Шоломниця байкальськаКорені й кореневища4,3±1,2Стебла й листкиНе виявлено

Проводили порівняння процесів накопичення трифлураліну різними вегетативними органами лікарських рослин протягом вегетаційного періоду (табл. 3.6). Відмічено динаміку накопичення трифлураліну кореневою частиною розторопші плямистої 1 р.в. до 2,4 разів та оману високого 2 р.в. до 97 разів, тоді як у астрагала шерстистоквіткового і валеріани лікарської відбувалося зниження вмісту даного токсиканта до незначних кількостей як у надземній, так і підземній частині рослини.

Таблиця 3.6 Накопичення трифлураліну лікарськими рослинами протягом вегетаційного періоду, мкг/кг сухої речовини

Також порівнювали накопичення пестицидів надземними і підземними частинами лікарських рослин.

Так, у лікарській сировині (стебла і листки) астрагалу шерстистоквіткового (Astragalus dasyanthus Pall.) вміст трифлураліну протягом вегетаційного періоду зменшився у 13 разів і при другому відборі становив 1,6 мкг/кг сухої речовини, а у лікарській сировині розторопші плямистої (Silybum marianum L.) - насінні - при кінцевому відборі трифлураліну не виявлено. Такі результати свідчать про те, що у лікарській сировині таких лікарських культур, як астрагал шерстистоквітковий та розторопша плямиста трифлуралін не накопичується.

Встановлено, що вміст трифлураліну в надземних органах лікарських рослин коливається від 51,2 мкг/кг сухої речовини (у рослин календули) до 15,5 мкг/кг - у ехінацеї пурпурової.

Виявлено, що концентрація трифлураліну в кореневій системі оману високого (Inula helenium L.) під кінець вегетаційного періоду зросла у 97 разів і становила 389,2 мкг/кг. При дослідженні коренів з кореневищем валеріани лікарської (Valeriana officinalis L.) 2-го року вегетації відмічено динаміку зниження концентрації пестициду у рослині протягом вегетаційного періоду до 8 разів - від 100,2 до 13,0 мкг/кг сухої маси. Такі результати свідчать про накопичення у значних кількостях трифлураліну лікарською сировиною оману високого та валеріани лікарської.

Проводили порівняння процесів накопичення трифлураліну кореневою системою лікарських рослин 1-го і 2-го років вегетації, де відмічено зниження залишків даного пестициду у дворічних коренях ехінацеї пурпурової у 4,7 разів та накопичення його у дворічних коренях валеріани лікарської у 10 разів більше, порівняно з однорічними кореневищами цих самих рослин.

Таким чином, за результатами наших багаторічних досліджень встановлено, що трифлуралін накопичується переважно у таких лікарських рослинах, які містять у значних кількостях ефірні олії, зокрема таких, як валеріана лікарська, ехінацея пурпурова, оман високий, нагідки лікарські тощо. Таке припущення висловлене, спираючись на властивості ліпофільних пестицидів накопичуватися в тканинах з підвищеним вмістом жирів. За літературними даними, не зважаючи на те, що сам трефлан порівняно швидко метаболізує під впливом мікроорганізмів ґрунту з утворенням 28-ми продуктів перетворення, деякі з цих продуктів зберігаються в ґрунті до трьох років і таким чином можуть накопичуватися в ефірних оліях рослин.

Отже, базуючись на результатах досліджень та зважаючи на такі властивості трефлану, як довгострокова захисна дія (3-4 місяці), потенційна спроможність до накопичення, персистентність у ґрунті тощо, необхідно проводити моніторингові дослідження динаміки накопичення даного пестициду саме такими лікарськими рослинами, які містять ефірні олії. Зокрема, у таких лікарських рослин, як нагідки лікарські, лікарську сировину (квіткові кошики) збирають декілька разів протягом вегетаційного періоду, а отже виникає необхідність проведення подальших моніторингових досліджень щодо динаміки накопичення пестицидів рослинною сировиною цієї культури впродовж вегетаційного періоду.

З метою підтвердження гіпотези про накопичення трифлураліну рослинами Calendula officinalis L. протягом вегетаційного періоду провели послідовні відбори рослинної сировини і ґрунту (табл. 3.7).

Таблиця 3.7 Міграція залишків трифлураліну в органах рослин Calendula officinalis L. та ґрунті, на якому вони вирощувались, протягом вегетаційного періоду, мкг/кг сухої речовини

Відбір зразківКонцентрація трифлураліну, мкг/кг сухої речовиниґрунтнадземна частинакореніКвітки№1*64,4±2,37,3±0,521,7±2,1-№2**38,5±2,149,4±2,318,2±1,742,1±1,2№3***19,7±1,821,7±1,914,8±1,548,5±2,1Примітки: *відбір №1-відбір сировини на початку вегетаційного періоду;

**відбір №2-відбір сировини в середині вегетаційного періоду;

***відбір №3-відбір сировини в кінці вегетаційного періоду

Прослідковано динаміку переходу трифлураліну з ґрунту в надземну частину рослини, а особливо в сировину для лікарської промисловості - квітки. Так, під час другого відбору рослинної сировини в квітках Calendula officinalis L. було виявлено 42,1±1,2 мкг/кг сухої речовини трифлураліну, під час дослідження сировини, відібраної під час третього відбору, виявлено 48,5±2,1 мкг/кг сухої речовини. Це свідчить про тенденцію збільшення інтенсивності накопичення даного ксенобіотика рослинами календули протягом вегетаційного періоду. При цьому в ґрунті на кінець вегетаційного періоду залишилось 19,7±1,8 мкг/кг сухої речовини (початкова ж концентрація, визначена в ґрунті при першому відборі 64,4±2,3 мкг/кг).

З метою визначення концентрації трифлураліну в ґрунті, на якому вирощувались дослідні рослини, проведено дослідження вмісту трифлураліну в зразках чорнозему (табл. 3.8).

Таблиця 3.8 Вміст трифлураліну в чорноземі глибокому, мкг/кг повітряно-сухого ґрунту

Назва рослини, яка культивувалася на дослідній ділянціКонцентрація трифлураліну, мкг/кг1 відбір*2 відбір**Нагідки лікарські64,5±0,2не виявленоАстрагал шерстистоквітковий 1р.в.518,1±1,218,9±0,1Розторопша плямиста 1 р.в.40,3±1,330,8±0,2Шоломниця байкальська 1 р.в.-4,4±0,1Ехінацея пурпурова 1р.в.12,3±0,2не виявленоЕхінацея пурпурова 2 р.в.не виявленоне виявленоВалеріана лікарська 1 р.в.225,6±1,5-Валеріана лікарська 2 р.в.61,4±0,10,5±0,1Оман високий 2 р.в.209,8±0,50,2±0,1ГДК трифлураліну в ґрунті 100 мкг/кгПримітка: 1 відбір* - відбір ґрунту проводили в останній декаді червня; 2 відбір** - відбір ґрунту проводили у першій декаді вересня

За даними таблиці при першому відборі зразків спостерігалося перевищення концентрації трифлураліну в чорноземі глибокому від 2 до 5 ГДК, проте прослідковано динаміку зниження вмісту даного пестициду в усіх зразках ґрунту протягом вегетаційного періоду.

З метою дослідження процесів міграції трифлураліну в глибокі шари ґрунту, проведено дослідження зразків, відібраних на різній глибині (табл. 3.9).

Таблиця 3.9 Міграція трифлураліну в чорноземі малогумусному легкосуглинковому, мкг/кг повітряно-сухого ґрунту

Глибина відбору ґрунту, смОстання дата внесення трефлану,48% к.е., 2 л/гаДата відбору зразків ґрунтуКонцентрація трифлураліну в ґрунті, мкг/кг0-2024.04.2010р.9.07.2010р.477,2±3,320-4024.04.2010р.9.07.2010р.217,4±1,840-6024.04.2010р.9.07.2010р.178,1±1,460-8024.04.2010р.9.07.2010р.108,5±1,2Примітка: застосування препарату трефлан на дослідному полі в 2005р., 2008р., 2010р

За результатами проведених досліджень відмічено, що залишки трифлураліну можна знайти навіть на глибині 60-80 см (108,5±1,2 мкг/кг ґрунту), що дещо перевищує ГДК. У зразках ґрунту відібраного на глибині орного шару (0-20 см) визначена концентрація даного гербіциду (477,2±
3,3 мкг/кг), що більш ніж у 4-ри рази перевищує ГДК. Враховуючи те, що за літературними даними трефлан дуже токсичний для водних організмів, наявність даного ксенобіотика в глибоких шарах ґрунту викликає занепокоєння, й запобігання забрудненню водойм є ще одним аргументом на користь необхідності впровадження ремедіаційних заходів на забрудненому трифлураліном ґрунті.
При аналізі отриманих даних забруднення лікарської сировини та ґрунту доцільним є визначення коефіцієнтів біонакопичення та транслокації.

Коефіцієнт біологічного накопичення характеризує інтенсивність поглинання токсикантів і показує частку їх вмісту у рослині відносно до вмісту у ґрунті, в свою чергу, коефіцієнт транслокації - це співвідношення вмісту ксенобіотиків у надземних органах рослин до їх вмісту у кореневій системі (табл.3.10).

Таблиця 3.10

Біонакопичення та транслокація трифлураліну лікарськими рослинами

Назва рослиниКонцентрація трефлану, мкг/кг сухої речовиниКоефіцієнт біонакопиченняКоефіцієнт транслокаціїґрунтКоріньнадземна частинаНагідки64,5±0,224,9±0,610,6±0,10,270,43Астрагал518,1±1,210,3±0,321,1±0,30,032,05Ехінацея12,3±0,2113,8±0,845,2±0,26,620,40Розторопша40,3±1,343,3±0,315,5±0,30,730,36Валеріана61,4±0,1100,2±0,15,9±0,20,860,06

Коефіцієнт біологічного накопичення це емпіричний показник, що є мірою перерозподілу забруднюючих речовин між рослинним організмом і ґрунтовим покривом, визначаються як співвідношення вмісту пестицидів у рослині до їх вмісту у ризосферному ґрунті [9, 4].

Найвищий показник коефіцієнта біонакопичення був вирахуваний в ехінацеї пурпурової. Це свідчить про те, що при відносно невисокій концентрації ксенобіотика у ґрунті (12,3 мкг/кг) лікарська сировина даної рослини (корінь з кореневищем) накопичила велику кількість трефлану, вміст якого, як уже згадувалось раніше, не припустимий. Тому вирішення даної проблеми має нагальну потребу.

Одним із основних показників здатності рослин до фітоекстракції забруднювачів із забруднених ґрунтів є коефіцієнт транслокації, який характеризує інтенсивність процесу переходу токсикантів з підземної у надземну частину рослин. Це безрозмірна величина, що визначається як співвідношення вмісту пестицидів у надземних органах рослин до їх вмісту у кореневій системі. Вважається, що при значеннях цього коефіцієнта ³ 1, рослини володіють високою здатністю переміщувати полютанти з кореневої у надземну частину та є перспективними для використання у технологіях фітоекстракції [223, 225]. У більшості наведених видів перехід трифлураліну з кореневої системи у надземні органи рослин маловиражений.

Найвищий коефіцієнт транслокації було визначено у рослин астрагалу шерстистоквіткового і відповідає 2,05. У звязку з тим що, сировиною для лікарської промисловості є саме надземна частина, перед нами гостро постає проблема пошуку заходів ремедіації забрудненого ґрунту та зменшення норм внесення гербіциду під посіви лікарських культур.

Проаналізувавши вміст трифлураліну в органах лікарських рослин та ґрунті, виявлено залежність величини коефіцієнта біонакопичення від рівня забруднення ґрунту. Так, при високому рівні забруднення ґрунту коефіцієнт біонакопичення був найнижчий у всіх досліджуваних видів (табл. 3.11).

Таблиця 3.11 Високий рівень забруднення ґрунту

Вид рослинРівень забруднення ґрунту 101 - 600 мкг/кгКонцентрація трифлураліну в рослинному матеріалі, мкг/кг сухої речовиниКоефіцієнт біонакопиченняКоефіцієнт транслокаціїнадземна частина рослиникоренева частина рослиниАстрагал 1р.в.518,1±1,221,1±0,310,3±0,30,032,05Валеріана 1р.в.239,3±1,518,3±3,110,7±2,10,061,7

При середньому рівні забруднення ґрунту виявлено дещо нижчі показники коефіцієнтів біонакопичення (від 0,27 до 0,86)(табл.3.10).

Таблиця 3.10 Середній рівень забруднення ґрунту

Вид рослинРівень забруднення ґрунту 21 - 100 мкг/кгКонцентрація трифлураліну в рослинному матеріалі, мкг/кг сухої речовиниКб*Кт**Надземна частина рослиниКоренева частина рослиниНагідки 1р.в64,5±0,210,6±0,124,9±0,20,270,43Розторопша 1р.в.40,3±2,115,5±0,343,3±0,30,730,36Валеріана 2р.в.61,4±0,15,9±0,2100,2±0,10,860,06Примітки: *Кб - коефіцієнт біонакопичення,

**Кт - коефіцієнт транслокації

В свою чергу при дослідженні варіантів з низьким забрудненням ґрунту (до 20 мкг/кг сухої речовини) визначені найвищі показники коефіцієнтів біонакопичення (табл. 3.11).

Таблиця 3.11 Низький рівень забруднення ґрунту

Вид рослинРівень забруднення ґрунту < 20 мкг/кгКонцентрація трифлураліну в рослинному матеріалі, мкг/кг сухої речовиниКб*Кт**Надземна частина рослиниКоренева частина рослиниЕхінацея 1р.в.12,3±0,245,2±0,2113,8±0,86,620,40Ехінацея 2р.в.0,2±0,13,2±0,324,3±1,5160,13Шоломниця 1р.в.4,4±0,116,7±3,34,3±1,23,83,9Примітка:

*Кб - коефіцієнт біонакопичення

**Кт - коефіцієнт транслокації

Встановлено здатність до значного накопичення трифлураліну переважно вегетативними органами лікарських рослин, що містять ефірні олії (кореневою системою валеріани лікарської, оману високого та квітковими суцвіттями нагідок лікарських). Враховуючи отримані результати проведених досліджень доцільно проводити обов'язковий контроль за вмістом трифлураліну у лікарській сировині, розробити заходи з мінімізації використання гербіцидів на посівах культур лікарських рослин та заходів з фіторемедіації забруднених ґрунтів.

РОЗДІЛ 4. ФІТОЕКСТРАКЦІЯ ТРИФЛУРАЛІНУ З ҐРУНТУ КУЛЬТУРНИМИ ОДНОРІЧНИМИ ВИДАМИ РОСЛИН

На ґрунтах, відведених для вирощування лікарських рослин, як і на інших землях сільськогосподарського призначення, нині використовуються невиправдано великі кількості гербіцидів, що переважно зумовлене необхідністю зниження витрат на ручне прополювання посівів. Разом з тим, використання засобів хімізації при вирощуванні лікарських рослин потребує постійних моніторингових досліджень вмісту та динаміки накопичення залишкових кількостей гербіцидів у ґрунті та сировині для лікарської промисловості [6, 13].

В Україні протягом останніх десятиріч для агрохімічного захисту лікарських рослин від бурянів дозволено використання лише гербіцидів трефлан і трифлурекс, діючою речовиною яких є трифлуралін, що належить до динітроанілінів. Враховуючи високу токсичність трифлураліну, в багатьох країнах світу використання гербіцидів з даною діючою речовиною суттєво обмежено, або заборонене [131, 199].

На практиці, на території нашої країни при вирощуванні лікарських рослин застосовують переважно гербіцид трефлан.

Трефлан - гербіцид селективної дії. Завдяки довгостроковій захисній дії (протягом 3-х-4-х місяців), гербіцид знищує буряни у фазі проростання незалежно від наявності вологи в ґрунті. Але, незважаючи на всі переваги цього гербіциду, він має ряд негативних властивостей, а саме - високу токсичність для водних організмів, персистентність у ґрунті, потенційну спроможність до накопичення в рослинних і тваринних організмах [129].

Нами проводились дослідження зразків ґрунту та лікарської сировини, відібраних на полях Дослідної станції лікарських рослин (ДСЛР) Інституту сільського господарства Північного Сходу НААН (с. Березоточа, Лубенського району с. Березоточа, Лубенський район Полтавської області), де для агрохімічного захисту посівів протягом декількох років застосовували цей гербіцид [59, 117]. Трифлуралін було виявлено у значних концентраціях як у ґрунті, так і в різних органах лікарських рослин навіть на тих полях, де гербіцид з цією діючою речовиною вже протягом кількох років не використовували.

Тому крім моніторингу пестицидного навантаження агроекосистем, першочерговим завданням є розробка способів очищення забруднених трифлураліном ґрунтів та їх впровадження в практику для вітчизняних господарств, що вирощують сировину для лікарської промисловості. Нині у світовій практиці охорони навколишнього природного середовища активно розвиваються фіторемедіаційні технології очищення ґрунтів - економічно ефективні та екологічно безпечні, що ґрунтуються на фізіологічній здатності рослин накопичувати ксенобіотики з подальшою їх деструкцією.

Отже, розробка фіторемедіаційних заходів для забруднених ґрунтів з використанням видів рослин-накопичувачів, стійких до дії трифлураліну, є метою нашої роботи.

З метою пошуку рослин-ремедіаторів трифлураліну було закладено вегетаційні досліди згідно методик [46, 73, 112, 121, 21, 111, 35]. Для вегетаційного досліду №1 (2009 р.) було обрано стійкі до дії трифлураліну види рослин: кабачок (Cucurbita pepo L.) сорту Грибовський 37, квасоля (Phaseolus vulgaris L.) сорту Красногородська 5, соняшник (Helianthus annuus L.) сорту Восход. Для вегетаційного досліду №2 (2010 р.) було обрано наступні види рослин: квасоля (Phaseolus vulgaris L.), люцерна (Medicago sativa L.) сорту Веселоподолянська 11, соя (Glycine max L.) сорту Київська 27 [29, 147, 9, 4, 114, 146, 145, 221, 177, 54, 68]. Основним критерієм підбору рослин для фіторемедіації була відсутність фітотоксичного впливу на них даного ксенобіотика [159, 119]. Вегетаційні досліди було закладено на ґрунті (чорнозем глибокий малогумусний легкосуглинковий), відібраному в захисній лісосмузі поля №4 агротехнічної сівозміни ДСЛР. Досліди закладали в вегетаційних посудинах (діаметр - 15 см, висота - 13см) в чотирикратній біологічній повторності. Маса ґрунту в кожній вегетаційній посудині - 1000 г.

В ґрунт вносили розчин трефлану для досягнення концентрацій 1 ГДК (100 мкг/кг), 5 ГДК (500 мкг/кг), 10 ГДК (1000 мкг/кг). Контролем слугували варіанти без внесення трефлану в ґрунт [132].

Вегетаційні досліди проводили у кліматичній камері на базі ННВЛ «Гербологія» кафедри землеробства та гербології Національного університету біоресурсів та природокористування України. Рослини вирощувались при температурі 22±1°С та рівневі освітленості 8000 люкс протягом 17-ти годин, та в умовах 7-ми годинної експозиції рослин без освітлення і температурі 18±2°С. Тривалість вегетаційних дослідів - 60 діб.

Для вивчення впливу гербіциду трефлан на ростові процеси досліджуваних рослин проводили визначення таких біометричних показників як довжина надземної частини та кореневої системи по закінченню вегетаційних дослідів.

Визначення залишкових кількостей пестициду в ґрунті та рослинному матеріалі проводили методом газорідинної хроматографії на приладі «Кристалл-2000» у відділі екотоксикології Інституту агроекології і природокористування НААН України [49, 48, 68, 109, 110, 31, 69, 126, 47].

З метою встановлення резистентності потенційних рослин-ремедіаторів до стресової дії гербіциду трефлан визначали показник інтенсивності пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) у листку кабачків, квасолі та соняшнику в умовах вегетаційного досліду при різних рівнях забруднення ґрунту трифлураліном (1 ГДК, 5 ГДК, 10 ГДК). Показник ПОЛ у зразках визначали спектрофотометрично згідно методик [135, 53, 8, 20]. Математичну обробку даних проводили методом варіаційної статистики [46].

З метою пошуку рослин-ремедіаторів трифлураліну проведено вегетаційні досліди (табл. 4.1).

Таблиця 4.1 Схема вегетаційного досліду

Номер варіантаВаріант1контроль (ґрунт* без гербіциду)2ґрунт* + трефлан (1 ГДК)3ґрунт* + трефлан (5 ГДК)4ґрунт* + трефлан (10 ГДК)Примітка:*ґрунт - чорнозем типовий малогумусний легкосуглинковий.

Програма досліджень передбачала визначення залишкових кількостей гербіциду в ґрунті кожного варіанту до і після експерименту, а також в органах вирощених рослин.

Під час вегетаційного періоду (протягом 2-х місяців) спостерігали за фізіологічними змінами, які відбувались при вирощуванні рослин в контрольних і дослідних умовах.

На 21-й день вегетації було відмічено пожовтіння та некротичні зміни листків рослин соняшнику, що інтенсивніше проявлялись у дослідних рослин, вирощуваних на сильно забрудненому трифлураліном ґрунті (дослідні варіанти з внесенням 5-ти та 10-ти ГДК трефлану).

В період з 25-го по 29-ий дні вегетації відмічено пожовтіння та підсихання листків рослин кабачка, що вирощувались в дослідних ємностях з забрудненим трифлураліном ґрунтом (ознаки периферійного хлорозу - типові ушкодження, які виникають під впливом ксенобіотика, що закінчується руйнацією хлорофілу). Ознаки були більш виражені у рослин, що вирощувались на ґрунті, забрудненому 5 ГДК, а найбільш виражені - при 10 ГДК ксенобіотика.

Фаза цвітіння у рослин квасолі почалась на 32-й день вегетації, а на
46-й - зявились перші плоди (боби).
Квітки у рослин кабачків контрольного варіанту сформувались на 48-й день вегетаційного періоду й на 50-52-й день - у рослин дослідних варіантів відповідно.

З 55-го дня вегетації у рослин (починаючи з тих, що вирощувались на забрудненому 10 ГДК трифлураліну) почали відмічатись ознаки некрозу і підсихання з подальшим опаданням нижніх листків. На 60-й день вегетації було прийняте рішення про припинення досліду, враховуючи фізіологічні особливості рослин максимально накопичувати поживні речовини з ґрунту, а в даному випадку, разом із ксенобіотиком, до початку процесів відмирання. Також, відмічено наростання ознак пригнічення фізіологічних функцій рослин, що проявлялися у зменшенні тургору рослин і периферійному хлорозі (надлишковому руйнуванні хлорофілу, зовнішньою ознакою якого є пожовтіння кінчиків листя).

Для виявлення впливу трифлураліну на рослинний організм проводили визначення біометричних показників рослин, що були вирощені в умовах вегетаційних дослідів. Результати свідчать про пряму залежність цих показників від концентрації ксенобіотика та підтверджують токсичний вплив трифлураліну (табл. 4.2).

Таблиця 4.2 Біометричні показники рослин вегетаційних дослідів №1 та №2 (висота надземної частини, см; довжина кореневої системи, см)*

Вид рослинЧастина рослиниБіометричні показники рослин, смКонтроль1 ГДК5 ГДК10 ГДКквасоля*надземна100±0,696±0,489±0,376±0,3підземна6±0,23±0,22±0,22±0,2соняшник**надземна46±0,736±0,925±0,918±0,3підземна2±0,22±0,23±0,22±0,2кабачок**надземна15±0,78±0,56±0,43±0,7підземна3±0,33±0,32±0,22±0,2люцерна***надземна22±0,218±0,310±0,27±0,2підземна1±0,21±0,21±0,20,5±0,2соя***надземна41±0,935±0,225±0,218±0,3підземна3±0,22±0,21±0,22±0,2Примітки: *дослідження проводили після завершення вегетаційних дослідів; **середні дані вегетаційних дослідів №1 та №2; ***дані вегетаційного досліду №1; ****дані вегетаційного досліду №2.

Так, у всіх варіантах відмічено пригнічення ростових процесів кореневої системи рослин (до 38% порівняно з контролем) під впливом гербіциду. Виявлено значне пригнічення росту надземної частини рослин (до 44% порівняно з контролем), що корелює зі збільшенням концентрації трифлураліну в ґрунті.

Було визначено залишкові кількості гербіциду в ґрунті кожного варіанту до та після закінчення вегетаційних дослідів, а також в рослинній масі вирощених рослин.

У вегетаційному досліді №1 в усіх дослідних варіантах відмічено високу здатність до акумуляції трифлураліну в надземній частині рослин квасолі (стеблі та листку) та невисоку його концентрацію в бобах (до 1% порівняно з концентрацією у надземній частині). Після термічної обробки (кипятіння протягом 60-ти хвилин) в бобах було відмічено незначні кількості діючої речовини цього пестициду (табл. 4.3).

Таблиця 4.3 Концентрація трифлураліну в ґрунті та рослинах квасолі, мкг/кг сухої речовини (вегетаційний дослід №1)

ВаріантКонцентрація трифлураліну в ґрунті, мкг/кгКонцентрація трифлураліну в рослинній масі, мкг/кг сухої речовини*перед закладкою дослідупісля завершен-ня дослідупідземна частина рослининадземна частина рослиниБобибез термічної обробки**після термічної обробки**контрольНе виявленоНе виявленоНе виявленоНе виявленоНе виявленоНе виявлено1 ГДК92,4±0,10,8±0,24,4±0,960,7±1,750,5±0,1Не виявлено5 ГДК489,5±2,37,3±0,747,1±0,5182,2±2,61,0±0,10,3±0,110 ГДК996,3±1,824,7±1,789,7±2,2373,9±4,53,7±0,80,9±0,1Примітки: *дослідження проводили після завершення вегетаційного досліду;

**термічна обробка - проварювання бобів протягом 1-єї години.

Відмічено різке зменшення концентрації цього ксенобіотика в ґрунті після закінчення вегетаційного досліду. Так, у варіанті з забрудненням ґрунту в 10 ГДК визначено, що найбільш інтенсивно трифлуралін накопичується надземною частиною рослин квасолі (до 373,9±4,5 мкг/кг сухої речовини); в бобах виявлено незначну кількість ксенобіотика (0,9±0,1 мкг/кг сухої речовини). Після закінчення вегетаційного досліду в ґрунті цього варіанту відмічено різке зменшення концентрації трифлураліну (до 24,7±1,7 мкг/кг сухої речовини).

Отримані дані свідчать про перспективність використання рослин квасолі (Phaseolus vulgaris L.) для фіторемедіації забруднених трифлураліном ґрунтів.

У варіантах з рослинами кабачка також показано високу здатність до акумуляції трифлураліну рослинним організмом та різке зменшення концентрації цього ксенобіотика в ґрунті після закінчення вегетаційного досліду (табл. 4.4).

Таблиця 4.4 Концентрація трифлураліну в ґрунті та рослинах кабачка, мкг/кг сухої речовини (вегетаційний дослід №1)

ВаріантКонцентрація трифлураліну в ґрунті, мкг/ кг сухої речовиниКонцентрація трифлураліну в рослинній масі, мкг/ кг сухої речовини*перед закладкою дослідупісля завершення дослідуКонтрольне виявленоне виявленоне виявлено1 ГДК93,5±0,51,3±0,170,3±1,15 ГДК492,3±0,87,4±0,1160,3±2,410 ГДК989,1±3,219,0±0,7299,1±2,7Примітка: *дослідження проводили після завершення вегетаційного досліду

Так, при забрудненні ґрунту в 10 ГДК виявлено, що кабачок (рослинна маса підземної та надземної частин) здатен накопичувати трифлуралін до 299,1±2,7 мкг/кг сухої речовини. Після закінчення вегетаційного досліду в ґрунті цього варіанту також відмічено різке зменшення концентрації трифлураліну (до 19,0±0,7 мкг/кг сухої речовини).

У варіантах з соняшником відмічено дещо меншу інтенсивність акумуляції трифлураліну рослинним організмом порівняно з варіантами з квасолею та кабачком. Проте в ґрунті після закінчення вегетаційного досліду також було відмічено різке зменшення концентрації цього ксенобіотика (табл. 4.5).

Таблиця 4.5 Концентрація трифлураліну в ґрунті та рослинах соняшнику, мкг/кг сухої речовини (вегетаційний дослід №1)

ВаріантКонцентрація трифлураліну в ґрунті, мкг/кгКонцентрація трифлураліна в рослинній масі, мкг/ кг сухої речовини*перед закладкою дослідупісля завершення дослідупідземна частина рослининадземна частина рослиниквіткаКонтрольНе виявленоНе виявленоНе виявленоНе виявленоНе виявлено1 ГДК95,4±0,31,1±0,12,7±1,515,1±1,228,2±2,25 ГДК489,1±1,34,3±0,152,7±1,542,0±1,291,3±1,410 ГДК991,2±2,527,1±0,289,7±1,9175,2±1,1231,2 ±2,2Примітка: *дослідження проводили після завершення вегетаційного досліду.

Так, рослини соняшнику проявили здатність до накопичення трифлураліну в надземній частині рослини до 175,16±1,05 мкг/кг сухої речовини при забрудненні ґрунту в 10 ГДК; при цьому відмічено акумуляцію ксенобіотику в квітках до 231,2±2,2 мкг/кг сухої речовини.

Визначення пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ)

Згідно гіпотези В.А. Барабоя сигналом для запуску стрес-реакції в рослинному організмі може слугувати зміщення прооксидантно-антиоксидантної рівноваги у напрямі активації пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ). Відомо, що будь-який зовнішній вплив викликає посилення вільнорадикальних процесів і зміщення рівноваги в бік активації ПОЛ. Тобто продукти ПОЛ можуть слугувати як «індикаторами», так і «первинними медіаторами» стресу як особливого стану клітини, який може викликати посилення її резистентності. Виходячи з того, що зміщення прооксидантно-антиоксидантної рівноваги може виступати як первинний чинник швидкої відповіді рослинної клітини на вплив трифлураліну, одним із завдань нашої роботи було дослідження динаміки зміни процесу ПОЛ під впливом різних концентрацій гербіциду [105].

З метою вивчення стресового впливу трифлураліну на фізіологічні процеси рослин, визначали показник інтенсивності пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) в листку кабачка, квасолі та соняшнику в умовах вегетаційного досліду №1 при різних рівнях забруднення ґрунту трифлураліном (1 ГДК, 5 ГДК, 10 ГДК) (табл. 4.6).

Таблиця 4.6 Інтенсивність пероксидного окиснення ліпідів у листку кабачка, соняшнику та квасолі під впливом різних концентрацій трифлураліну, Ммоль/г сирої речовини*

ВаріантІнтенсивність ПОЛ у листку кабачкаІнтенсивність ПОЛ у листку соняшникуІнтенсивність ПОЛ у листку квасоліПОЛ, Ммоль/г с.р.різниця з контролем, %ПОЛ, Ммоль/г с.р.різниця з контролем, %ПОЛ, Ммоль/г с.р.різниця з контролем, %Контроль63,5±2,5-25,3±1,2-38,6±1,3-1 ГДК79,2±2,124,535,0±1,838,140,8±2,25,65 ГДК93,0±2,546,339,1±2,354,744,5±1,514,910 ГДК97,8±1,554,041,4±1,963,852,6±2,536,3Примітка: *дослідження проводили після завершення вегетаційного досліду.

Так, у досліді з рослинами кабачка при концентрації трифлураліну у ґрунті 1 ГДК, 5 ГДК та 10 ГДК, інтенсивність ПОЛ збільшилася на 24,5, 46,3% і більш ніж на 50% відповідно.

У листку соняшника відмічено збільшення ПОЛ на 38,1% у рослин, вирощених на ґрунті, забрудненому трифлураліном у концентрації 1 ГДК, і на 54,7% при 5 ГДК відповідно. Найвища інтенсивність цього показника визначена у рослин, вирощених на ґрунті, забрудненому 10 ГДК токсиканта - 63,8% порівняно з рослинами контрольного варіанту.

У досліді з рослинами квасолі, що були вирощені на забрудненому трифлураліном ґрунті, було відмічено таку ж тенденцію зміни інтенсивності ПОЛ. У варіанті з забрудненням ґрунту токсикантом в 5 та 10 ГДК, у рослин цей показник збільшувався на 14,89% і 36,3% відповідно, порівняно з рослинами контролю.

Встановлено, що інтенсивність ПОЛ залежить від концентрації трифлураліну в ґрунті: зі збільшенням концентрації токсиканту в ґрунті, пероксидне окиснення ліпідів у листку досліджуваних рослин відбувається з більшою інтенсивністю. Слід відмітити, що найбільш інтенсивно ПОЛ відбувається у листку кабачка, дещо менш інтенсивно - у квасолі, та найменше - у соняшнику.

Оскільки інтенсивність ПОЛ у листку всіх без винятку досліджуваних рослин зростала при збільшенні пестицидного навантаження, що свідчить про підвищення резистентності рослин в даних умовах, можна стверджувати, що даний показник є маркером фізіологічної реакції рослин на стресове навантаження. Оскільки за результатами вегетаційного досліду №1 (2009 рік) квасоля накопичила найбільшу кількість трифлураліну серед досліджуваних рослин, чим посприяла значному очищенню ґрунту, можна припустити, що й інші представники родини бобових можуть бути використанні у якості рослин-гіпернакопичувачів трифлураліну. Тому, для підтвердження цієї гіпотези, було закладено вегетаційний дослід №2 (2010 рік) з такими видами рослин: квасоля (Phaseolus vulgaris L.) сорту Красногородська 5, люцерна (Medicago sativa L.) сорту Веселоподолянська 11, соя (Glycine max L.) сорту Київська 27.

Результати досліджень по виявленню концентрації трифлураліну в рослинній масі квасолі були близькими до досліджень варіантів попереднього вегетаційного досліду, та підтвердили перспективність використання рослин цього виду з фіторемедіаційної метою (табл. 4.7).

Таблиця 4.7 Концентрація трифлураліну в ґрунті та рослинах квасолі, мкг/кг сухої речовини (вегетаційний дослід №2)

ВаріантКонцентрація трифлураліну в ґрунті, мкг/кгКонцентрація трифлураліна в рослинній масі, мкг/кг сухої речовини*перед закладкою дослідупісля завершення дослідупідземна частина рослининадземна частина рослиниКонтрольне виявленоне виявленоне виявленоне виявлено1 ГДК93,4±0,80,8±0,14,3±0,755,3±1,25 ГДК492,4±0,26,2±0,352,2±0,3178,9±2,110 ГДК987,6±3,119,0±1,579,9±3,2324,5±3,2Примітка: *дослідження проводили після завершення вегетаційного досліду

У варіантах з люцерною визначено досить високу здатність до акумуляції трифлураліну рослинним організмом та різке зменшення концентрації цього ксенобіотика в ґрунті після закінчення вегетаційного досліду (табл. 4.8).

Таблиця 4.8 Концентрація трифлураліну в ґрунті та рослинах люцерни, мкг/кг сухої речовини (вегетаційний дослід №2)

ВаріантКонцентрація трифлураліну в ґрунті, мкг/кгКонцентрація трифлураліну в рослинній масі, мкг/кг сухої речовини*перед закладкою дослідупісля завершення дослідуКонтрольне виявленоне виявленоне виявлено1 ГДК98,5±1,21,1±0,152,3±1,15 ГДК487,1±2,218,4±0,2162,1±2,210 ГДК979,9±1,839,0±0,7287,1±2,5Примітка: *дослідження проводили після завершення вегетаційного досліду

Так, за даними таблиці 7, вміст токсиканта в люцерні (рослинній масі надземної та підземної частин) був 287,1±2,5 мкг/кг сухої речовини при забрудненні ґрунту в 10 ГДК. При цьому в ґрунті виявлено значне зниження концентрації трифлураліну - до 39,0±0,7 мкг/кг сухої речовини.

У варіантах з соєю показано також досить високу здатність до акумуляції трифлураліну рослинним організмом та суттєве зменшення концентрації цього ксенобіотика в ґрунті після закінчення вегетаційного досліду (табл. 4.9).

Таблиця 4.9 Концентрація трифлураліну в ґрунті та рослинах сої, мкг/кг сухої речовини (вегетаційний дослід №2)

ВаріантКонцентрація трифлураліну в ґрунті, мкг/кгКонцентрація трифлураліну в рослинній масі, мкг/кг сухої речовини*перед закладкою дослідупісля завершення дослідуКонтрольне виявленоне виявленоне виявлено1 ГДК96,1±1,20,8±0,265,2±2,15 ГДК494,8±2,38,3±0,2180,5±1,410 ГДК967,3±3,120,0±0,3304,0±1,7Примітка: *дослідження проводили після завершення вегетаційного досліду

Результати досліджень рослинного матеріалу сої (рослинної маси надземної та підземної частин) показують, що при забрудненні ґрунту в 10 ГДК концентрація трифлураліну в рослинному матеріалі була 304,0±1,7 мкг/кг сухої речовини, при цьому в ґрунті відмічено зменшення концентрації гербіциду до 20,0±0,3 мкг/кг сухої речовини (у порівнянні з початковою концентрацією в 1000 мкг/кг). Отже, використання сої з є перспективним з фіторемедіаційною метою.

При аналізі ступеню забруднення ґрунту та інтенсивності накопичення трифлураліну організмами культурних рослин доцільним є визначення коефіцієнтів біонакопичення та транслокації (4.10-4.15).

Таблиця 4.10 Біонакопичення та транслокація трифлураліну рослинами квасолі (вегетаційний дослід №1)*

Дослідний варіантКонцентрація трефлану, мкг/кгКб**Кт***ґрунткоріньнадземна частина1 ГДК0,8±0,24,4±0,960,7±1,751,313,85 ГДК7,3±0,747,1±0,5182,2±2,615,73,910 ГДК24,7±1,789,7±2,2373,92±4,59,44,2Примітки: *дослідження проводили після закінчення вегетаційного досліду;

**Кб - коефіцієнт біонакопичення; ***Кт - коефіцієнт транслокації.

Таблиця 4.11 Біонакопичення трифлураліну рослинами кабачка (вегетаційний дослід №1)*

Дослідний ВаріантКонцентрація трифлураліну, мкг/кг сухої речовиниКоефіцієнт біонакопиченняґрунтрослина1 ГДК1,3±0,170,3±1,127,05 ГДК7,4±0,1160,3±2,410,810 ГДК19,0±0,7299,1±2,77,9Примітка: *дослідження проводили після закінчення вегетаційного досліду.

Таблиця 4.12 Біонакопичення та транслокація трифлураліну рослинами соняшнику (вегетаційний дослід №1)*

Дослідний варіантКонцентрація трифлураліну, мкг/кгКб**Кт***ґрунткоріньнадземна частина1 ГДК1,1±0,12,7±1,515,1±1,28,15,65 ГДК4,3±0,152,7±1,542,0±1,211,00,810 ГДК27,1±0,289,7±1,9175,2±1,14,91,9Примітки: *дослідження проводили після закінчення вегетаційного досліду; **Кб - коефіцієнт біонакопичення; ***Кт - коефіцієнт транслокації

Таблиця 4.13 Біонакопичення та транслокація трифлураліну рослинами квасолі (вегетаційний дослід №2)*

Дослідний варіантКонцентрація трифлураліну, мкг/кгКб**Кт***ґрунткоріньнадземна частина1 ГДК0,8±0,14,3±0,755,3±1,237,212,95 ГДК6,2±0,352,2±0,3178,9±2,118,63,410 ГДК19,0±1,579,9±3,2324,5±3,210,64,1Примітки: *дослідження проводили після закінчення вегетаційного досліду;

**Кб - коефіцієнт біонакопичення; ***Кт - коефіцієнт транслокації.

Таблиця 4.14 Біонакопичення та транслокація трифлураліну рослинами сої (вегетаційний дослід №2)*

Дослідний варіантКонцентрація трифлураліну, мкг/кг сухої речовиниКоефіцієнт біонакопиченняґрунтрослина1 ГДК0,8±0,265,2±2,140,75 ГДК8,3±0,2180,5±1,410,910 ГДК20,0±0,3304,0±1,77,6Примітка: *дослідження проводили після закінчення вегетаційного досліду.

Таблиця 4.15 Біонакопичення та транслокація трифлураліну рослинами люцерни (вегетаційний дослід №2)*

Дослідний варіантКонцентрація трифлураліну, мкг/кг сухої речовиниКоефіцієнт біонакопиченняґрунтрослина1 ГДК1,1±0,152,3±1,123,85 ГДК18,4±0,2162,1±2,24,410 ГДК39,0±0,7287,1±2,53,7Примітка: *дослідження проводили після закінчення вегетаційного досліду

Коефіцієнти біологічного накопичення характеризують інтенсивність поглинання токсикантів і показують частку їх вмісту у рослині відносно до вмісту у ґрунті. Це емпіричні показники, що є мірою перерозподілу забруднюючих речовин між рослинним організмом і ґрунтовим покривом, визначаються як співвідношення вмісту пестицидів у рослині до їх вмісту у ризосферному ґрунті.

Найвищий показник коефіцієнта біонакопичення був вирахуваний в кабачка при 1 ГДК - 27. Це свідчить про те, що при відносно невисокій концентрації ксенобіотика у ґрунті (1,3 мкг/кг) рослинна маса накопичила високу концентрацію ксенобіотика. Трохи менший показник коефіцієнту вирахуваний у квасолі.

Одним із основних показників здатності рослин до фітоекстракції забруднювачів із забруднених ґрунтів є коефіцієнт транслокації, який характеризує інтенсивність процесу переходу токсикантів з підземної у надземну частину рослин. Це безрозмірна величина, що визначається як співвідношення вмісту пестицидів у надземних органах рослин до їх вмісту у кореневій системі. Вважається, що при значеннях цього коефіцієнта ³ 1, рослини володіють високою здатністю переміщувати полютанти з кореневої у надземну частину та є перспективними для використання у технологіях фітоекстракції. У більшості наведених видів рослин перехід трифлураліну з кореневої системи у надземні органи рослин суттєво виражений.

Найвищі коефіцієнти транслокації було визначено у рослин квасолі (до 13,8 у рослин 1-го вегетаційного досліду та до 12,9 - 2-го вегетаційного досліду.

За результатами проведених досліджень було визначено, що всі досліджувані види рослин (Cucurbita pepo L., Phaseolus vulgaris L., Helianthus annuus L., Medicago sativa L., Glycine max L.) показали досить високу здатність до накопичення трифлураліну з забрудненого ґрунту, чим сприяли значному його очищенню. Найбільш перспективними гіпернакопичувачами трифлураліну виявились рослини родини бобових (Febaceae). Зокрема, квасоля, порівняно з іншими дослідженими рослинами, проявили здатність до найбільш інтенсивного накопичення трифлураліну. За результатами досліджень найвищу здатність до накопичення цього ксенобіотика відмічено в надземній частині рослин квасолі, в бобах концентрація трифлураліну була незначною (до 1-го % порівняно з концентрацією у надземній частині). Після термічної обробки бобів (кипятіння протягом 60-ти хв.), в матеріалі було відмічено слідові кількості діючої речовини даного пестициду.

Отже, за біометричними показниками, здатністю до накопичення трифлураліну в органах рослин та показником резистентності до негативного впливу ксенобіотика для фіторемедіаційних заходів щодо забруднених трифлураліном ґрунтів можна рекомендувати всі досліджувані види рослин, зокрема квасолю (Phaseolus vulgaris L.).

РОЗДІЛ 5. АЛГОРИТМ ФІТОРЕМЕДІАЦІЇ ЗАБРУДНЕНИХ ТРИФЛУРАЛІНОМ ҐРУНТІВ ТА ОЦІНКА ПОТЕНЦІЙНОЇ ЕКОЛОГІЧНОЇ НЕБЕЗПЕКИ ДЛЯ ЕЛЕМЕНТІВ ЕКОСИСТЕМИ ПРИ ВИКОРИСТАННІ ЦЬОГО ГЕРБІЦИДУ

Насьогодні вирощування сільськогосподарських рослин, в тому числі й лікарських, неможливе без застосування засобів агрохімії. Проблема наявності залишкових кількостей пестицидів у довкіллі багатопланова, що зумовлено фізико-хімічними і токсиколого-гігієнічними характеристиками пестицидів, особливостями їх поведінки, що залежить не тільки від властивостей самих препаратів, але і від природних факторів, можливості комплексного внесення пестицидів різного функціонального призначення (боротьба з шкідниками, хворобами рослин і бурянами на одних і тих самих площах). Ця проблема може бути успішно вирішеною тільки завдяки спільним зусиллям вчених і практиків, що займаються питаннями захисту рослин, екології, гігієни, агрономії та інших суміжних галузей, на основі широкого кола досліджень, розробок, організаційних і практичних заходів, направлених на ефективне використання засобів хімічного захисту рослин при мінімальному їх впливі на організм людини та довкілля. Тому, особливої актуальності набуває проблема моніторингу залишків пестицидів у системі ґрунт-рослина і пошук шляхів очищення забруднених ґрунтів. Багаторічне забруднення сільськогосподарських угідь ксенобіотиками в Україні призвело до необхідності розробки наукових підходів до їх ремедіації. В даний час у світовій практиці охорони навколишнього природного середовища активно розвиваються фіто-ремедіаційні технології очищення ґрунтів - економічно ефективні та екологічно безпечні, що ґрунтуються на фізіологічній здатності рослин накопичувати ксенобіотики з подальшою їх деструкцією (Schnoor, 1995; Newman at all, 1998; Rock, 2003; Green, Hoffnagle, 2004). Пошуку стійких до пестицидного навантаження видів рослин присвячені роботи багатьох зарубіжних учених (Bell, 1992; Zeeb, 2005; White, 2000). В останні роки цим питанням приділяється багато уваги і в нашій країні
(С.Д. Мельничук, В.Й. Лоханська, Л.І. Моклячук, О.А. Слободенюк).
В Україні протягом останніх десятиріч для агрохімічного захисту посівів лікарських рослин від бурянів дозволено використання лише гербіцидів на основі трифлураліну (трефлан, трифлурекс) (Перелік пестицидів та агрохімікатів, дозволених до використання в Україні на 2010 рік). Згідно діючих нормативів (ДержСанПіН 8.8.1.2.3.4-000-2001) наявність будь-якої кількості гербіциду в сировині для лікарської промисловості заборонено. Тому метою нашої роботи було проведення моніторингу залишкових кількостей трифлураліну у системі ґрунт - рослина та розробка способів ремедіації забруднених ґрунтів з використанням стійких до дії трифлураліну видів рослин.

Для досягнення поставленої мети проведено оцінку міграційної здатності та розподілу трифлураліну у ґрунті (чорноземі малогумусному легкосуглинковому) в звязку з його міграційною здатністю. Було досліджено процеси накопичення трифлураліну надземними і підземними органами лікарських рослин. Визначено потенційну екологічну небезпеку від застосування гербіциду трефлан для елементів екосистеми і організму людини. Проведено пошук рослин-ремедіаторів трифлураліну й оцінено інтенсивність стресового навантаження на культурні види рослин при застосуванні гербіцидів на основі трифлураліну. За результатами проведеної роботи, обґрунтувати екологічно безпечний метод відновлення забруднених трифлураліном ґрунтів для вирощування лікарських рослин.

Обєктом дослідження була міграція залишків гербіцидів на основі трифлураліну у системі ґрунт - лікарські рослини та фіторемедіація забруднених ґрунтів. Предметом - вплив гербіцидів на основі трифлураліну на ґрунтову систему та лікарські рослини.

При виконанні дисертаційної роботи застосовували такі методи, як інформаційно-бібліографічний, польовий, лабораторний, вегетаційний, статистичний.

У дисертаційній роботі вперше доведено можливість застосування культурних видів рослин для фіторемедіації ґрунтів, забруднених трифлураліном. Розширено сучасні теоретичні уявлення про закономірності накопичення та розподілу трифлураліну в ґрунті, органах лікарських рослин та рослин вегетаційного досліду. Поглиблено знання про забруднення довкілля залишками трифлураліну. Показано, що накопичення залишкових кількостей трифлураліну залежить як від виду так і від органу
рослин - трифлуралін накопичується переважно в тих органах лікарських рослин, що містять у значних кількостях ефірні олії. Доведено, що трифлуралін здатен мігрувати навіть на глибину 40-60 см, а це, в свою чергу, може призвести до забруднення водойм й загибелі водної біоти, для якої трифлуралін є надзвичайно токсичним. Виявлено, що при багаторічному застосуванні трифлураліну на одних і тих же площах, не відбувається його розкладання впродовж вегетаційного періоду - гербіцид виявлено навіть на тих ділянках, де його для агрохімічного захисту посівів вже кілька років не використовували. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено екологічну необхідність у розширенні спектру гербіцидів для захисту лікарських рослин на основі їх детального дослідження.
За результатами виконаної роботи визначено небезпечність гербіцидів на основі трифлураліну для елементів екосистеми. Розроблено фіторемедіаційні підходи для забруднених трифлураліном ґрунтів. Встановлено, що бобові здатні зменшувати рівень забруднення ґрунтів трифлураліном, тим самим зменшуючи пестицидне навантаження на екосистему.

На основі аналізу вітчизняних і зарубіжних літературних джерел показано, що на ґрунтах, відведених для вирощування лікарських рослин, як і на інших землях сільськогосподарського призначення, нині використовуються невиправдано великі кількості гербіцидів. Показано, що в Україні для агрохімічного захисту лікарських рослин від бурянів дозволено використання лише гербіцидів на основі трифлураліну. Описано токсичність трифлураліну, його персистентність у ґрунті, потенційну спроможність до накопичення в рослинних і тваринних організмах. Проаналізовано можливість використання фіторемедіаційних підходів для очищення забруднених пестицидами ґрунтів з використанням культурних видів рослин.

У дисертаційній роботі вивчено закономірності накопичення та розподілу трифлураліну в ґрунті та органах лікарських рослин (валеріани лікарської (Valeriana officinalis L.), лофанту анісового (Lophanthus anisatus L.), подорожнику великого (Plantago major L.), чорнобривців (Tagetes signota Barti), нагідок лікарських (Calendula officinalis L.), астрагалу шерстистоквіткового (Astragalus dasyanthus Pall.), ехінацеї пурпурової (Echinacea purpurea L.), розторопші плямистої (Sіlybum marіanum L.), оману високого (Inula helenium L.), шоломниці байкальської (Scutellaria baicalensis Georgi). Згідно отриманих даних, проаналізовано міграційну здатність та розподіл трифлураліну в ґрунті (чорнозем малогумусний легкосуглинковий). Встановлено, що в надземних та підземних органах лікарських рослин відбувалось накопичення трифлураліну, значні концентрації було виявлено у частинах рослин, що призначені для лікарської промисловості. Визначено перевищення рівня ГДК трифлураліну на ґрунтах, де його застосовували протягом останніх декількох років.

Обґрунтовано необхідність розробки способів фіторемедіації забруднених трифлураліном ґрунтів при вирощуванні лікарських рослин. Проведено вегетаційні досліди з метою пошуку рослин - перспективних ремедіаторів трифлураліну з використанням наступних видів: кабачок (Cucurbita pepo L.) сорту Грибовський 37, квасоля (Phaseolus vulgaris L.) сорту Красногородська 5, соняшник (Helianthus annuus L.) сорту Восход, люцерна (Medicago sativa L.) сорту Веселоподолянська 11, соя (Glycine max L.) сорту Київська 27, для яких визначено здатність до накопичення цього гербіциду, біометричні показники та інтенсивність пероксидного окиснення ліпідів як маркеру фізіологічної реакції рослин на стресове навантаження. Виявлено, що всі досліджувані види рослин проявили досить високу здатність до накопичення трифлураліну з забрудненого ґрунту, чим посприяли значному його очищенню. Встановлено, що інтенсивність ПОЛ залежить від концентрації трифлураліну в ґрунті: зі збільшенням концентрації токсиканту в ґрунті, пероксидне окиснення ліпідів у листку досліджуваних рослин відбувалось з більшою інтенсивністю. Слід відмітити, що найбільш інтенсивно ПОЛ відбувалось у листку кабачка, дещо менш інтенсивно - у квасолі, та найменше - у соняшнику. Виявлено, що найбільш перспективними для фіторемедіації забруднених трифлураліном ґрунтів є рослини родини бобових (Febaceae), зокрема, квасоля,

За результатами наших досліджень розроблено екологічні основи фіторемедіації багаторічно забруднених ґрунтів при вирощуванні лікарських рослин. Оскільки, трифлуралін, незважаючи на наявні позитивні властивості, має ряд негативних, а саме: високу токсичність для водних організмів, персистентність у ґрунті, потенційну спроможність до накопичення, оцінка ступеню небезпеки при його застосуванні є необхідною.

Систематичне використання гербіцидів на основі трифлураліну в землеробстві призводить до того, що вони стають постійним екологічним фактором, що змінює і формує макро- і мікробіоценози. Вплив трифлураліну поширюється в першу чергу на агрофітоценози та їх основні компоненти: ґрунти сільськогосподарських угідь, зокрема для вирощування лікарської сировини, рослинний покрив, надземна і ґрунтова біота, водні обєкти, втому числі й ґрунтові води. Використання гербіцидів на основі трифлураліну може викликати пошкодження чутливих культур, виникнення тимчасової депресії біологічної активності ґрунту, появу стійких біотипів бурянів. Гербіциди, що потрапили в агрофітоценози, накопичуються в окремих обєктах та середовищах, різних міграційних ланцюгах.

Оцінюючи можливі й наявні негативні наслідки інтенсивного застосування гербіцидів на основі трифлураліну, необхідно враховувати зміни мікробіологічного складу ґрунту, його родючості, якість рослинної продукції та ґрунтових вод, фітотоксичний вплив на культурні види рослин. Агрофітоценози часто є вихідною ланкою в локальних, регіональних і глобальних ланцюгах міграції гербіцидів, які різними шляхами, в тому чисті, й з продуктами рослинного і тваринного походження, можуть потрапити і в організм людини. Важливим аспектом поведінки трифлураліну в агрофітоценозах є його фізико-хімічна взаємодія з компонентами навко-лишнього середовища, що визначає цільову та загально екологічну біологічну активність.

Одним з негативних наслідків використання гербіцидів на основі трифлураліну є порушення існуючої рівноваги чисельності видів в конкурентних популяціях. В результаті неграмотних обробок значно змінюється видовий склад рослин. Знищення значної частини флори за допомогою гербіцидів, крім безпосередньо токсичного ефекту, супроводжується значним скороченням джерел живлення для фауни і мікроорганізмів, що призводить до порушень внутрішньоценотичних звязків та в кінцевому результаті до зміщення екологічної рівноваги в біосфері.

Забруднення залишками трифлураліну рослин і рослинної продукції є прямою небезпекою для людини і тварин. Велике значення має виявлення закономірностей переходу гербіциду в рослини при вирощуванні лікарських рослин на ґрунтах, забруднених трифлураліном. Такий перехід (транс-локація) може призвести до накопичення трифлураліну в лікарській сировині, що погіршує її токсиколого-гігієнічні характеристики, впливає на біологічні показники врожаю та є небезпечним для здоровя людини.

Лікарські рослини, враховуючи велику кількість засобів агрохімічного захисту, що застосовуються при їх вирощуванні, займають особливе положення в ланцюгах міграції трифлураліну в агрофітоценозах. Як складова біоти агрофітоценозів вони тісно повязані з ґрунтом, водою та атмосферним повітрям.

Гербіциди на основі трифлураліну потрапляють в органи лікарських рослин при поверхневому використанні препаратів, за рахунок транслокаційних процесів, осадження з атмосфери тощо.

На проникність трифлураліну з ґрунту в рослину впливають вміст органічної речовини і залишкових кількостей гербіциду в ґрунті, властивості препарату, вид рослини, її біохімічний склад та морфологічні особливості, а також метеорологічні умови протягом вегетаційного періоду.

Трифлуралін, що накопичився з забрудненого ґрунту по-різному розподіляється в рослинному організмі. В літературі є чисельні дані про транслокацію пестицидів. Більшість з них стверджують, що залишкові кількості гербіцидів в репродуктивних органах або не накопичуються, або накопичуються в останню чергу. Це важливо при оцінці забруднення пестицидами рослинної продукції. Наші дослідження підтвердили дану гіпотезу, оскільки в репродуктивних органах квасолі (бобах), вирощеної в умовах вегетаційного досліду, було визначено найнижчі концентрації трифлураліну.

В рослинах гербіциди на основі трифлураліну, як і більшість інших пестицидів, проходять декілька етапів перетворення (Д.І. Чканіков, 1981):

·перший етап (гідроліз, окислення, відновлення та інші хімічні перетворення, що призводять до зміни активності);

·другий етап (конюгація гербіциду і первинних продуктів його метаболізму з вуглеводами, амінокислотами та іншими сполуками з послідуючою локалізацією продуктів конюгації);

·третій етап (полімеризація та інші процеси перетворення метаболітів, що призводить до утворення нерозчинних продуктів).

Проблема токсичної післядії гербіцидів на основі трифлураліну при вирощуванні лікарських рослин займає особливе місце серед еколого-токсикологічних проблем, яка охоплює одразу два найбільш важливих елементів агрофітоценозів - ґрунт і культурну рослину.

Розроблено алгоритм поводження з ґрунтами, багаторічно забрудненими гербіцидами на основі трифлураліну на прикладі полів, призначених для вирощування сировини для лікарської промисловості.

Першочергово, необхідним вважаємо проведення моніторингових досліджень на територіях з забрудненими гербіцидами на основі трифлураліну ґрунтами та оцінка ступеню фітотоксичності таких ґрунтів для перспективних рослин-ремедіаторів. Необхідним є виявлення джерел і шляхів надходження ксенобіотику в ґрунт та детальне вивчення процесів його міграції ґрунтовим профілем. Детальне вивчення подальших шляхів поширення трифлураліну в довкіллі й розробка механізмів попередження забруднення біопродукції залишками гербіциду. Враховуючи високу токсичність для водної біоти гербіцидів на основі трифлураліну, доцільним є проведення оцінки ймовірності забруднення водних джерел залишками гербіциду й визначення ступеню впливу ксенобіотика на водну біоту.

З цією метою, пропонуємо проводити наступний комплекс заходів:

1. Екотоксикологічне обстеження території, багаторічно забрудненої трифлураліном;

2. Визначення обсягів та ступеню забруднення ґрунтового покриву;

. Оцінка глибини забруднення ґрунтового шару;

. Визначення рН ґрунту та вмісту гумусу;

. Визначення необхідності внесення добрив та розпушення ґрунтового шару;

. Визначення фітотоксичності ґрунту для потенційних рослин-ремедіаторів;

. Висів обраних для даного ґрунту рослин-накопичувачів трифлураліну;

. Збір та утилізація забрудненої фітомаси рослин-ремедіаторів у кінці вегетаційного періоду;

. Оцінка впливу забруднення ґрунту на кінцеву продукцію - сировину для лікарської промисловості.

При проведенні обстеження забрудненої трифлураліном території, доцільним є детальне вивчення сівозміни, історії застосування засобів агрохімічного захисту протягом останніх років, кратності обробок та норм внесення препарату на даному полі.

Подальші дії мають бути направлені на оцінку міграційної здатності трифлураліну ґрунтовим профілем та ймовірності забруднення ґрунтових й підземних вод. Це особливо важливо, враховуючи високу токсичність трифлураліну для водної біоти.

Визначення фізичного й хімічного складу ґрунту, зокрема рН ґрунту та вмісту гумусу, є необхідним кроком в оцінці швидкості й ступеня розкладання трифлураліну, що залежать від цього. Також на швидкість розкладання гербіцидів на основі трифлураліну впливає температура й вологість навколишнього середовища, що необхідно враховувати.

Охорона агроценозів лікарських рослин та їх рослинної продукції від забруднення гербіцидами на основі трифлураліну. Практика використання гербіцидів на основі трифлураліну в лікарському рослинництві, вивчення їх дії та післядії на довкілля довели, що в сучасних умовах природоохоронні заходи повинні стати невідємною частиною стратегії і тактики хімічного захисту рослин. Заходи з метою попередження й зниження впливу на агрофітоценози, повинні бути комплексними, починаючи з транспортування гербіцидів на місце використання й закінчуючи токсиколого-гігієнічною оцінкою сировини для лікарської промисловості. Необхідним є суворе дотримання правил транспортування і зберігання препаратів на основі трифлураліну, регламентів і технології їх використання, правильно обирати строки і способи обробок, прискіпливо контролювати накопичення залишкових кількостей гербіциду в обєктах агрофітоценозу і сировині для лікарської промисловості, використовуючи сучасні, відкалібровані й достатньо чутливі прилади.

Окрім цього, необхідним є розробка заходів, направлених на підвищення ефективності гербіцидів на основі трифлураліну з одночасним запобіганням або зниженням їх впливу на довкілля й людину. Доцільним є удосконалення асортименту й препаративних форм гербіцидів, технологій їх використання, розвиток альтернативних (нехімічних) методів захисту рослин, розробка і впровадження інтегрованих систем захисту лікарських рослин в даних умовах. Перспективні заходи повинні також передбачати також розробку шляхів і методів зниження рівнів забруднення обєктів агрофітоценозів (ґрунтів, скидних і дренажних вод і т.д.), що задіяні в «гербіцидних» технологіях вирощування лікарських рослин. Це також стосується лікарської сировини, забрудненої залишками трифлураліну.

Необхідною передумовою успішності впровадження фіторемедіаційних технологій є детальне обґрунтування процесу утилізації забрудненої біомаси рослин-ремедіаторів трифлураліну. Відомо, що спосіб утилізації залежить від властивостей ксенобіотика, що було накопичено рослиною.

Нині в світовій практиці успішно застосовують кілька способів утилізації рослин-ремедіаторів токсикантів, зокрема спалювання та компостування [27, 78].

Спалювання забрудненої фітомаси рослин-ремедіаторів як небезпечних відходів у плазменних печах при температурі близько 4000 0С унеможливлює утворення токсичних продуктів згорання. Це практично ідеальний спосіб, проте, на жаль, в Україні не має технічних можливостей для проведення утилізації забрудненої ксенобіотиками рослинної фітомаси таким способом.

Компостування забрудненого пестицидами ґрунту та біомаси рослин також є доволі привабливим при впровадженні фіторемедіаційних технологій. Це біохімічний процес, який протікає у контрольованих умовах та призначений для перетворення органічних твердих відходів у стабільний, гумусоподібний стан. Існує два види компостування: аеробний, що передбачає забезпечення компостної маси киснем (створення окислювальних умов процесу розкладу токсиканту), та анаеробний, при якому компостування відбувається без доступу кисню (відновлювальний характер процесу). Важливу роль при цьому відіграє правильний підбір температурного режиму, вологості, кислотності середовища, складу поживних речовин, а також наявність підживлення у вигляді мінеральних добрив.

Анаеробне компостування можна проводити в спеціальних бетонних ямах або траншеях з гідроізоляцією, які заповнюють компостною масою (поживний субстрат, ґрунт, пестициди та мінеральне підживлення, можливо, додаткове внесення відходів тваринного походження) з наступним заливанням водою. Кислотність середовища підтримують у межах рН 6-8, використовуючи за необхідності вапнування ґрунтів.

Відомо, що розкладання трефлану в ґрунті, в аеробних чи анаеробних умовах, у ході розкладання відбувається деалкілування замісників при атомі аміногрупи, відновлення нітрогруп та подальший розклад з розщепленням бензольного кільця. Період напіврозпаду залежить від типу ґрунту й умов навколишнього середовища й може складати від 25-ти до 289-ти днів.

ВИСНОВКИ

1.У дисертаційній роботі розширено сучасні теоретичні уявлення про закономірності накопичення та розподілу трифлураліну в ґрунті та органах рослин;

2.Згідно отриманих даних, проаналізовано міграційну здатність та розподіл трифлураліну в ґрунті (чорнозем типовий малогумусний легкосуглинковий);

3.Встановлено, що в надземних та підземних органах лікарських рослин відбувалось накопичення трифлураліну, значні концентрації було виявлено у частинах рослин, що призначені для лікарської промисловості;

4.Визначено перевищення рівня ГДК трифлураліну на ґрунтах, де його застосовували протягом останніх декількох років;

.Проведено вегетаційні досліди з метою пошуку рослин - перспективних ремедіаторів для ґрунтів, забруднених трифлураліном, в результаті яких виявлено, що всі досліджувані види рослин (Cucurbita pepo L., Phaseolus vulgaris L., Helianthus annuus L., Medicago sativa L., Glycine max L.) проявили досить високу здатність до накопичення трифлураліну з забрудненого ґрунту, чим сприяли значному його очищенню.

6.Встановлено, що інтенсивність ПОЛ залежить від концентрації трифлураліну в ґрунті: зі збільшенням концентрації токсиканту в ґрунті, пероксидне окиснення ліпідів у листку досліджуваних рослин відбувалось з більшою інтенсивністю. Слід відмітити, що найбільш інтенсивно ПОЛ відбувалось у листку кабачка, дещо менш інтенсивно - у квасолі, та найменше - у соняшнику.

7.Виявлено, що найбільш перспективними для фіторемедіації забруднених трифлураліном ґрунтів є рослини родини бобових (Febaceae). Зокрема, квасоля, порівняно з іншими видами рослин, проявила здатність до найбільш інтенсивного накопичення цього ксенобіотика у надземній частині рослини. Проте у бобах концентрація трифлураліну була незначною (до 1 % порівняно з концентрацією у надземній частині). Після термічної обробки бобів (кипятіння протягом 60 хв.), в матеріалі було відмічено слідові кількості діючої речовини даного пестициду.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

За біометричними показниками, здатністю до накопичення трифлураліну в рослинній масі та показником резистентності до негативного впливу ксенобіотика, для фіторемедіаційних заходів щодо забруднених трифлураліном ґрунтів можна рекомендувати рослини родини бобових, зокрема квасолю (Phaseolus vulgaris L.).

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1.Абрикосов Х. Н. и др. Люцерна // Словарь - справочник пчеловода / Сост. Федосов Н. Ф. - М.: Сельхозгиз, 1955. - С. 179.

2.Ананьева Н.Д. Изменение микробной биомассы в почвах под действием пестицидов / Н. Д. Ананьева, Б. П. Стрекозов, Г. К. Тюрюканова // Агрохимия. - 1986. - № 5. - С. 84-90.

3.Ананьева Н.Д. Самоочищение почв от пестицидов / Н. Д. Ананьева // Перспективы развития почвенной биологии: всерос. конф., Москва, 22 февраля 2001 г. : труды. - М.: МАКС Пресс, 2001. - 284 с.

.Андрієнко Г. Г., Слободенюк О. А. Фітоекстракція та фітодеградація ДДТ рослинами кабачків (Сucurbita pepo) та квасолі (Phaseolus vulgaris) // Вісник ДАУ. - 2006. - №1. - С. 27-31.

.Аннотации пестицидов (переводные материалы зарубежных фирм). М., 1967.

.Антонович Е. А., Болотный А. В., Бурый В.С. и др. Безопасное применение пестицидов в условиях интенсификации сельскохозяй-ственного производства / К.: Урожай, 1988. - 248 с.

7.Базельская конвенция о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением. - UNEP, 1989.-(www.pops.int/documents/implementation/nips/submissions/default.htm).

8.Барабой В.А. Механизмы стресса и перекисное окисление липидов // Успехи совр. биологии. 1991. Т. 111. С. 923-932.

9.Белых Л. И. Закономерности распределения бензапирена в системе почва - растение / Л. И. Белых, И. А. Рябчикова, В. А. Серышев // Агрохимия. - 2005. - № 1. - С. 60-71.

.Беляев М. П. Справочник предельно допустимых концентраций вредных веществ в пищевых продуктах и среде обитания. - М.: Госсанэпиднадзор, 1993. - 141 c.

.Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. - Л.: Химия, 1985. - 528 с.

12.Бойко А.Л., Сенчурова Н.А. та ін. Здорові лікарські рослини // Захист рослин. - 1999-жовтень - С. 24-25.

13.Быков В.А., Бушковская Л.М., Пушкина Г.П. Защита лекарственных культур от вредителей, болезней и сорняков (справочник) // М.: - Издательство ВИЛАР, 2006. - 112 с.

14.В.Н. Кавецкий, Н.А. Макаренко, А.И. Бублик. Мониторинг пестицидов и экотоксикологические критерии их применения в агроекосистемах, «Агроекологія і біотехнологія», К.: Аграрна наука, 1996 - С. 34.

.Вальков В.Ф. Почвоведение: учеб. для вузов /В.Ф. Вальков, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников. - Ростов н/Д.: Изд. центр МарТ, 2004. - 496 с.

.Васильченко В.Ф., Акименко Л.И., Дубровская А.А. и др. Персистентность и токсичность метаболитов трефлана // Бюллетень ВНИИ Сельськохозяйственной микробиологии. 1987. №46, С. 25-26.

17.Вельков В.В. Биоремедиация: принципы, проблемы, подходы / В. В. Вельков // Биотехнология. - 1995. - №3-4. - С. 20-27.

18.Верещагин Л. Н. Атлас сорных, лекарственных и медоносных растений / Л. Н. Верещагин. - К.: Юнівест Маркетинг, изд. 2-е, 2002. - 384 с.

19.Вернандер Н.Б., Годлин М.М., Самбур Г.Н. и др. Почвы УССР. Под ред. М.М. Годлина - Государственное издательство сельско-хозяйственной литературы УССР Киев-Харьков, 1951. - 319 с.

.Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М.: Наука, 1972. - 252 с.

21.Войтехова В.А. Вегетационный и лабораторный методы изучения гербицидов // Методика полевых и вегетационных опытов с удобрениями и гербицидами: Сб.статей. - М.: Наука,1967. - С. 125-137.

22.Волкодав В.В. Районовані сорти сільськогосподарських культур по Українській ССР на 1990 рік - К.: Урожай, 1989-276 с.

23.Володин В.М., Михайлова П.Ф. Оценка агроландшафта на биоэнергетическом основании ландшафтного земледелия. - Курск, 1997. - С. 62-77.

24.Вольф В. Соняшник на Україні. К. 1965 - 25 c.

.Глазко В.И., Созинов А.А. Современные технологии в решении традиционных вопросов генетики: К.: Цитология и генетика, 1999. - № 6. - С. 53-75.

.Гнатенко О.Ф., Капштик М.В., Петренко Р.П., Вітвицький С.В. Грунтознавство з основами геології. Навч. посіб. / К.: Оранта. - 2005. - 648 с.

.Голуэн К. Г. Компостирование отходов // Утилизация твердых отходов. М.: Стройиздат, 1985. - С. 260-291.

28.Горбань А.Т., Горлачева С.С., Кривуненко В.П. Лекарственные растения. Вековой опыт изучения и возделывания. - П.:, Верстка. - 2004. - 229 с.

29.Городиська І. М. Ремедіація забрудненого хлорорганічними пестицидами ґрунту за допомогою лужних агентів: автореф. дис. на здобуття наукового ступеня кандидата с.-г. наук: спец. 03.00.16 „Екологія / І.М. Городиська. - К., 2006. - 22 с.

.ГОСТ 12071-2000 Грунты. Отбор, упаковка, транспортировка и хранение образцов.

.ГОСТ 26204-84. Почвы. Методы анализа.

.ГОСТ 6076-74 «Сырье лекарственное растительное. Правила приемки и методы испытания».

33.Григора І. М. Ботаніка: навч. посібник для аграр. ун-тів / І. М. Григора, С. І. Шабарова, І. М. Алейніков. - Київ: Фітосоціоцентр, 2000. - 196 с.

34.Грицаєнко З.М., Грицаєнко А.О., Карпенко В.П. Методи біологічних та агрохімічних досліджень рослин і ґрунтів. - К.: ЗАТ НІЧЛАВА, 2003. - 320 с.

35.Грицаєнко З.М., Грицаєнко А.О., Карпенко В.П. Методи біологічних та агрохімічних досліджень рослин і ґрунтів. - К.: Нічлава, 2003. - 320с.

36.Гришина Л.А. Гумусообразование и гумусное состояние почв: пространственные и временные аспекты. - М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1986. - 244 с.

37.Державна Фармакопея України / Державне підприємство „Науково-експертний фармакопейний центр. - 1-е вид. - Харків: Державне підприємство „Науково-експертний фармакопейний центр, 2008. -
С. 511-512.
38.Державні санітарні правила і норми ДСанПіН 8.8.1.2.3.4-000-2001. Допустимі дози, концентрації, кількості та рівні вмісту пестицидів у сільськогосподарській сировині, харчових продуктах, повітрі робочої зони, атмосферному повітрі, воді водоймищ, ґрунті. www.sanet.kiev.ua <#"justify">40.Добровольский Г.В. Деградация почв - угроза глобального экологического кризиса. Научно-теоретический журнал «Век глобализации - исследования современных глобальных процессов» 2008, №2 изд. Учитель.

41.Добровольский Г.В. Никитин Е.Д. Экология почв. Учение об экологических функциях почв. Классический университетский учебник Изд-во Моск. ун-та, Изд. Наука. Москва, 2006. 362 с.

42.Добровольский Г.В., Гришина Л.А. Научные основы почвенного мониторинга. Тез. Докл. III Международного симпозиума «Комплексный глобальный мониторинг состояния биосферы». М., Гидрометеоздат, 1985

43.Добровольский Г.В., Гришина Л.А. Охрана почв. Уч. Пособие. Изд. МГУ, 1985, 220c.

.Добровольский Г.В., Гришина Л.А., Розанов Б.Г., Таргульян В.О. Влияние человека на почву как компонент биосферы // Почвоведение, № 12, 1985

45.Добровольский Г.В., Ковалева Н.О. Информационная функция почв в биосфере // Роль почв в биосфере. Тр. Ин-та экологического почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. - Вып. 10. - М.: МАКС Пресс, 2010. C. 7-24.

46.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. - М.: Колос, 1973. - 336 с.

47.Другов Ю.С., Зенкевич И.Г., Родин А.А. Газохроматографическая идентификация загрязнений воздуха, воды, почвы и биосред: Практ. руководство / Ю.С. Другов и др.-2-е изд. перераб. и доп. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. - 752 с.

.ДСТУ 11264:2007: Якість ґрунту. Визначення гербіцидів газово-хроматографічним методом.

.ДСТУ 3980-2000 Ґрунти. Фізико-хімія ґрунтів. Терміни та визначення.

.ДСТУ ISO 11074-2:2004: Якість ґрунту. Словник термінів. Частина 2. Пробовідбирання (ISO 11074-2:1998, IDT).

.ДСТУ ISO 14507:2005: Якість ґрунту. Попередня обробка зразків ґрунту для визначення органічних забруднювачів (ISO 14507:2003, IDT).

52.Енкен В. Б. Соя. - М. Гос. изд-во с.-х. лит-ры. 1959. - 653 с.

53.Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков - Ленинград, 1972. - 264 с.

54.Журбицкий З. И. Теория и практика вегетационного метода / З. И. Журбицкий. - М.: Наука, 1968. - 266 с.

55.Задорожний В.С. Класифікація гербіцидів // К.: Захист рослин. - 2002. -№12. - С. 13-14.

56.Закон України Про пестициди і агрохімікати //Відомості Верховної Ради України, 1995.- № 14.- С. 91; 2004.- № 26.- С. 362.

57.Захаренко В.А. Защита растений в третьем тысячилетии (Материалы ХIV Международной конференции по защите растений) // Агрохимия. - 2000. - №4. - C. 75-93.

58.Захарченко В.А. Защита растений в третьем тысячелетии (материалы ХIV международного конгресса по защите растений) // Агрохимия, М.: Наука, 2000, №4. - C. 88-89.

59.Зацарінна Ю.О., Моклячук Л.І., Ліщук А.М. та ін. Динаміка вмісту трифлураліну у вегетативних органах лікарських рослин // Агроекологічний журнал. 2010. №3. C. 30-34.

60.Зеленцов С. В. Современное состояние систематики культурной сои Glycine max L. Merrill. // С. В. Зеленцов, А. В. Кочегура Масличные Культуры. Науч.-техн. бюллетень ВНИИМК. - вып. 1 (134). - Краснодар. - 2006. - С. 34-48.

.Ивашин Д.С. Лекарственные растения Украины: справочник / Д.С. Ивашин, З.Ф. Катина, И.З Рыбачук, В.С. Иванов, Л.Т. Бутенко. / К.: Урожай, 1972. - 349 с.

62.Ильинский А.В. Биологическая очистка почв, загрязненных тяжелыми металлами / А. В. Ильинский // Агрохимический вестник. - № 5. - 2003. - С. 30-32.

63.Иутинская Г.А. Микробная трансформация гумуса в условиях экологической конверсии сельськохозяйственного производства //Бюлетень інституту сільськогосподарської мікробіології. - 1998. - №2. - С. 3-8.

64.Інформаційний бюлетень: Стійкі органічні забруднювачі (СОЗ) в Україні та світі, 2005. - №11. //www. POPs_newsletter@lists.greenkit.net <mailto:POPs_newsletter@lists.greenkit.net>

65.Калоянова-Симеонова Ф. Пестициды - токсическое действие и профилактика / Ф. Калоянова-Симеонова; ред. И. П. Уланова; пер. с болг. В. В. Язвикова. - Москва: Медицина, 1980. - 304 с.

66.Керни П., Кауфман Д. Разложение гербицидов. М.: Мир,1971,
С. 15-18.
67.Киреева Н. А. Детоксикация нефтезагрязненных почв под посевами люцерны (Medicago sativa L.) / Н. А. Киреева, У. М. Тарасенко, М. Д. Бакаева Агрохимия. - 2004. - № 10. - С. 68-72.

68.Клисенко М.А. Методы определения микроколичеств пестицыдов в продуктах питания, кормах и внешней среде: Справочное издание. М-во сел. хоз-ва СССР. Гос. ком. По хим. Средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками. М.: Колос, 1983. - 304 с.

.Клисенко М.А., Новикова К.Ф. и др. Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания и внешней среде. Т.1 (566 с.) и 2 (414 с.): М.: Колос, 1992.

.Клисенко М.А., Паньшина Т.Н. О накоплении и распредилении пестицидов в организме теплокровных животных. Труды VIII съезда гигиенистов УССР. К.: Здоровя, 1971. - 241 с.

.Когут Д.Д. Острая интоксикация гербицидами в условиях сельского хозяйства. - «Врачебное дело», 1970. - 146 с.

.Комарницкий В.М. Направления развития лекарственного растениеводства в Украине // Материалы ХІІ Международного симпозиума Нетрадиционное растениеводство. Этиология. Экология и здоровье. - Алушта. Крым. - 2003. - С. 357-359.

.Константинов П.Н. Избранные сочинения / П. Н. Константинов. - М.: Сельхозиздат, 1963. - 696 с.

74.Кордюм В. А. Эволюция и биосфера: монография / В. А. Кордюм - К.: Наукова думка, 1982. - 264 с.

75.Коринец В.В. Системно-энергетический подход при оценке обработки почвы // Земледелие. - 1991. - №12. - С. 65-67.

.Корсаков Н. И. Соя. Л.: ВНИИ растениеводства, 1975. - 160 с.

.Котуков Г.Н. Культивовані і дикорослі лікарські рослини: довідник / К.: Наукова думка, 1971. - 166 с.

.Крайнов И. П. Компостирование непригодных пестицидов /
И.П. Крайнов, В.М. Скоробогатов // Экотехнологии и ресурсосбережение. - 2003. - № 2. - С. 43-46.
79.Кретова Л.Г. Влияние органического вещества на поведение пестицидов в почве / Л. Г. Кретова // Агрохимия. - 1986. - № 10. -
С. 127-134.
80.Круть М.В. Основи захисту рослин від шкідників //К.: Аграрна наука. -1997. - 98 с.

81.Кундиев Ю. И., Каракашян А. Н., Мартыновская Т. Ю. и др. Носительство хлорорганических пестицидов как фактор риска нарушений. // Журн. АМН України, 2010, т. 16, № 1. - С. 97-106.

.Кундиев Ю.И. Медицина труда на Украине на пороге ХХІ века // Медицина труда и промышленная экология, 1998. - N 6. - С. 9-13.

.Курлович Б. С., Репьева С. И. Фасоль. Теоретические Основы селекции «Генофонд и селекция зерновых бобовых культур», М.: СПБ, 1995, 430 с.

.Ладонин В.Ф. Необходимо развивать исследования по комплексной химизации земледелия // Земледелие. - 1987. № 1 - C. 33-35.

85.Ларина Г.Е. Комплексная оценка действия гербицидов// Агрохимия. -2002. - №4. - С. 54-64.

86.Лекарственно-растительное сырье. Сб. ГОСТов и ОСТов. М., 1959.

87.Лещенко А. Олійні та ефіроолійні культури. К.: 1956 - 128 c.

.Лихачева В.А. Действие трефлана на активность почвенных ферментов в условиях Приморского края // Интегрированная защита с.-х. культур в условиях интенсивного земледелия/Воронеж,1988 - С. 136-143.

89.Ліщук А.М. Екотоксикологічна оцінка застосування гербіциду трефлан на посівах валеріани лікарської // Збірник наукових праць Національного наукового центру Інститут землеробства УААН - К.: ВД ЕКМО, 2008. - Вип.2. - 132 с.

90.Лобачевська О. В. Механізми толерантності рослин та їх адаптація до стресу / О. В. Лобачевська // Наукові основи збереження біотичної різноманітності: матеріали 8-ої наук. конф. молодих учених. - Львів, 2007. - С. 25-31.

91.Лунев М.И. Пестициды и охрана агрофитоценозов. - М. Колос, 1992. - 270 с.

92.Мазур Г.А. Проблема відтворення і регулювання родючості ґрунтів Зб.наук.праць Інституту землеробства УААН - 1999.- Вип.4 - С. 48-56.

93.Майстренко В.Н., Клюев Н.А. Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей. - М.: БИНОМ, 2004. - 323 с.

94.Макаренко Л.І., Моклячук Л.І., Кавецький В.М. Методи обстеження території агроландшафту при проведенні екологічної експертизи. Агроекологія і біотехнологія. Зб. наук. праць ІАБ УААН, 1999. - Вип. 3. - К.: Аграрна наука, 1999. - С. 40 - 45.

95.Макарчук Т.Л., Клисенко М.А., Демченко В.Ф. Современные подходы к эколого-токсикологической оценке экспозиции пестицидами Материалы 9-го Международного Конгресса по химии пестицидов ИЮПАК и Международной конференции «Здоровье, окружающая и производственная среда, безопасность труда в сельском хозяйстве на рубеже двух тысячелетий».

96.Макарчук Т.Л., Моклячук Л.І., Демченко В.Ф. Успіхи хімії пестицидів // Вісник аграрної науки. - 1996. - № 8. - С. 61-71.

97.Мамаева Г.Г. Влияние загрязнения почвы гербицидом трефлан 480 ec (трифлуралин) на динамику численности целлюлолитических, аммонифицирующих, азотфиксирующих бактерий и азотобактера, физико-химические свойства почвы и урожай ярового рапса и белой горчицы в вегетационном опыте. (Польша) Экологическая безопасность в АПК. Реферативный журнал «Государственное научное учреждение - Центральная научная сельскохозяйственная библиотека» Российской академии сельскохозяйственныйх наук, 2004 - C. 391.

98.Манько Ю.П., Танчик С. П., Максимчук І.П. та ін. Наукове видання - Технологія виробництва продукції рослинництва (лабораторно-практичні заняття) - К.: НАУ, 2005. С. 20-21.

99.Медведь Л.И. (под.ред.). Гигиена и токсикология пестицидов и клиника отравлений. Вып.4., «Здоровя», 1966. - 245 с.

100.Международный проект по ликвидации СОЗ: Молдова без стойких органических загрязнителей, 2004. - 30 с. www.ipen.org <#"justify">101.Мельников Н.Н. Пестициды и окружающая среда // Агрохимия, М.: Наука, 1990, №12. - С. 71 - 94.

102.Мельников Н.Н. Пестициды и окружающая среда //Агрохимия.-1990.-№12. - С. 71-94.

103.Мельников Н.Н. Пестициды. Химия, технология и применение. - М.: Химия, 1987. - 712 с.

104.Мельников Н.Н., Волков А.И., Короткова О.А. Пестициды и окружающая среда. - М.: Химия, 1977. - 240 с.

105.Мельничук С.Д., Лоханская В.И., Баранов Ю.С. и др. Определение множественных остатков пестицидов в почвах прискладских территорий // Журнал хроматографічного товариства. - 2005. - Т.5. - № 3. - C. 4-10.

106.Мельничук С.Д., Лоханська В.Й., Самкова О.П. Антропогенне забруднення агроекосистем та методи їх ремедіації // Планета без стійких органічних забруднювачів (СОЗ): Збірник наукових матеріалів науково-практичного семінару в рамках Всесвітнього дня дій проти СОЗ. - 20 травня 2005. - Київ, Україна. - С. 174-178.

.Мережинский Ю.Г., Васильченко В.Ф., Кофман И.Ш. и др. Трансформация трефлану почвенными микроорганизмами// Труды ВНИИСХМ. - 1983. - Т.52. - C. 78-81.

.Мережинський Ю.Г., Мельничук О.С., Веселовський І.В. Довідник по гербіцидах. К.: Урожай, 1971.

.Методические указания по определению микроколичеств трефлана и нитрофора //Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. М.: Колос,1983. - С. 49-56.

.Методические указания по опредилению микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. - М.: Госхимкомисия при МСХ СССР, 1984, ч. 14 - 349 с.

.Методичні рекомендації з агроекологічної оцінки забруднених органічними ксенобіотиками ґрунтів / Патика В.П., Моклячук Л.І., Грибіниченко В.М., Городиська І.М. - К.: Мінагрополітики, 2005. - 27с.

.Методичні рекомендації з фітотестування забруднених стійкими пестицидами ґрунтів / [Фурдичко О.І., Мовчан М.М., Моклячук Л.І. та ін. ]; під наук. ред. О.І. Фурдичка. - К.: ЦНТІ, 2008. - 24 с.

.Михайлов Н.Ф., Пыхтин И.Г. К вопросу об оценке экологической ситуации. Сб.науч.трудов. Агроекологическае принципы земледелия. М., Колос, 1993, C. 67-77.

.Моклячук Л.И., Андриенко Г.Г., Слободенюк Е.А. Фиторемедиационные технологии - метод восстановления загрязненных пестицидами почв // Сотрудничество для решения проблемы отходов: 2-я Международная конференция. - 9-10 февраля, 2005. - Харьков, Украина.

115.Моклячук Л.І. Науково-методичні основи екотоксикологічного моніторингу і ремедіації забруднених органічними ксенобіотиками ґрунтів: автореф. дис. на здобуття наукового ступеня доктора с.-г. наук: спец. 03.00.16 Екологія Л. І. Моклячук - К., 2008. - 40 с.

116.Моклячук Л.І., Андрієнко Г.Г., Ліщук А.М. та ін. Моніторинг та екотоксикологічнa оцінка ґрунтів з тривалим полікомпонентним забрудненням // Агроекологічний журнал. - 2007. - №1. - С. 18-24.

117.Моклячук Л.І., Ліщук А.М., Зацарінна Ю.О. Оцінка екологічно оптимального рівня навантаження агроекосистеми пестицидом трефлан при вирощуванні лікарських рослин //Вісник ЖНАЕУ. - 2009. - №1. - С. 56-64.

.Моклячук Л.І., Макарчук Т.Л. Методологічні аспекти агроекологічного моніторингу пестицидів // Зб. наук. пр. Уманської сільськогосподарської академії УААН. - К.: Нора-прінт, 1997. - С. 233-235.

.Мордерер Е.Ю. Избирательная фитотоксичность гербицидов. К.: Логос, 2000. - 240 с.

120.Мусієнко М.М. Екологія. Охорона природи: словник-довідник / М.М. Мусієнко, В. В. Серебряков, О. В. Брайон. - К.: т-во „Знання, КОО, 2002. - 550 с.

.Науково - методичні рекомендації з фіторемедіація ґрунтів з полікомпонентним забрудненням пестицидами / [Фурдичко О.І., Моклячук Л.І., Слободенюк О.А. та ін. ]; під наук. ред. О.І. Фурдичка. - К.: ДІА, 2009. - 28 с.

122.Нуржанова А.А. Физиолого-генетические основы фиторе-медиации загрязненных пестицидами почв: автореф. дис. на соискание ученой степени доктора биологических наук: спец. 03.00.12 „Физиология и биохимия растений, 00-03.15 Генетика / А. А. Нуржанова. - Алматы, 2007. - 33 с.

.Нуржанова А.А. Эколого-генетические аспекты токсичности и мутагенеза пестицидов. - Алматы, 2007. - 172 с.

124.Обухов А. Н. Лекарственное растения, сирье и препараты. / Краснодар: Краснодарское книжн. Изд-во, 1965.

125.Овощные культуры. Альбом-справочник. М.: Росагропромиздат, 1988 - 125 с.

126.Определение остаточных количеств пестицидов в пищевых продуктах, сельскохозяйственном сырье и объектах окружающей среды. Сборник методических изданий. - М.: Минздрав РФ, 2004, 352 с.

127.Определитель высших растений Украины. / [Доброчаєва Д. Н., Котов М. Н., Прокусин Ю. Н. и др.] - К.: Наукова думка, 1987. - 548 с.

128.Патика В.П. Наукова концепція сталого розвитку агросфери України Агроекологічний журнал. - 2002. - №2. - С. 10-14.

129.Патика В.П., Макаренко Н.А., Моклячук Л.І. та ін. Агроекологічна оцінка мінеральних добрив та пестицидів: Монографія / За ред. В. П. Патики. К.: Основа, 2005. - 300 с.

130.Паустовская В.В., Маковская Е.И. Гигиенические нормативы и оздоровление внешней среды. К., «Здоровя», 1961. - 179 с.

.Перевидання офіційного Переліка пестицидів та агрохімікатів, дозволених до використання в Україні на 2010 рік, погодженого з Мінагрополітики України (лист від 14.05.2010 №37-156-10/7222) та Міністерством з охорони здоровя України (лист від 27.05.2010 №05.03-10-16/947) - К.: Юнівест Медіа, 2010. - 544 с.

.Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве. - Москва, 1991.

133.Петибская В. С. Соя: качество, использование, производство. - М.: Аграрная наука. 2001 - 64 с.

134.Петришина В.А. Агроекологічне обґрунтування фіторемедіаційної спроможності дикорослих видів рослин: автореф. дис. на здобуття наукового ступеня кандидата с.-г. наук: спец. 03.00.16 „Екологія / В.А. Петришина - К., 2009. - 21 с.

135.Плешков Б.П. Практикум по биохимии растений / Б.П. Плешков, М.:Колос, - 1976. - С. 115-117.

.Путилина В.С. Миграция загрязняющих органических соединений в подземные воды // Геоекология. - М.: Наука, 2003. - №4. - С. 309-317.

.Пучин В.М., Багинский О.В., Букина Н.В. Эффективность применения гербицидов на посевах лекарственных культур // Защита лекарственных культур от вредителей, болезней и сорняков. Сб. науч. трудов. - Москва, 1986. - С. 135-138.

138.Пушкина Г.П., Быкова О.А. Гербициды для лекарственных культур // Защита и карантин растений. - 1998. - №5. - C. 33-35.

139.Ракитский В.Н., Ильницкая А.В., Березняк И.В. и др. //Материалы Пленума межведомственного научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РФ. - М.: 2001. - С. 122-124.

140.Ракитский В.Н., Чхивиркия Е.Г. К оценке реального риска пестицидов при их поступлении в организм человека с пищевыми продуктами // Тез. докл. Второй съезд токсикологов России, Москва, 2003. - С. 237.

141.Роттердамская конвенция о процедуре предварительного обоснованного согласия в отношении отдельных опасных химических веществ и пестицидов в международной торговле #"justify">143.Сборник официальных материалов по контролю за ядохимикатами, применяемыми в сельском хозяйстве, под ред. П.П. Лярского. М., «Медицина», 1966.

144.Сидоренко О.Д. Минерализация гуминовой кислоты различными группами микроорганизмов //Изв. АН СССР. Сер. Биология, 1983. - №1. - С. 141-144.

145.Слободенюк О. А. Акумулювання ДДТ органами Cucurbita pepo / О. А. Слободенюк // Агроекологічний журнал. - 2008. - № 3. - С. 81-83.

146.Слободенюк О. А. Накопичення хлорорганічних пестицидів рослинами родини гарбузових з дерново-підзолистого ґрунту О.А. Слободенюк, Л. І. Моклячук, Г. Г. Андрієнко // Зб. наук. пр. - К.: ННЦ ІЗ УААН. - 2007. - Вип. 1. - С. 66-71.

.Слободенюк О. А. Фіторемедіація ґрунтів, забруднених стійкими хлорорганічними пестицидами: автореф. дис. на здобуття наукового ступеня кандидата с.-г. наук: спец. 03.00.16 „Екологія / О.А. Слободенюк - К., 2008. 20 с.

148.Словник - довідник з агроекології / [ред. О. І. Фурдичко]. - К.: Основа, 2007. - 272 с.

.Соколов М.С. Возможности получения экологически безопасной продукции растениеводства в условиях загрязнения агросферы (экотоксикологический аспект) // Агрохимия. - 1995.- №6. - С. 107-125.

150.Соколов М.С. Ксенобиотические соединения и охрана почв / М. С. Соколов // Поведение поллютантов в почвах и ландшафтах: сб. научн. трудов. - Пущино, 1990. - 134 с.

.Соколов М.С. Миграция и детоксикация пестицидов в почвах / М. С. Соколов, Б. П. Стрекозов. - М.: 1970. - 83 с.

.Сорочинський Б.В. Біотехнологічні аспекти фіторемедіації обєктів навколишнього середовища від радіонуклідних забруднень / Б. В. Сорочинський, Н. О. Козировська // Агроекологія і біотехнологія. - 1998. - Вип. 2. - С. 123-131.

.Справочник по пестицидам (гигиена применения и токсикология). Коллектив авторов, под ред. академика АМН СССР, професора Медведя Л.И. «Урожай», К.: 1974. - 448 с.

.Справочник по пестицидам: Гигиена применения и токсикология / Сост. Л.К. Седокур; Под ред. А.В.Павлова. - К.: Урожай, 1986. - 432 с.

155.Стокгольмська конвенція про стійкі органічні забруднювачі: Текст та додатки. - К.: СП Вальд, 2004. - 43 с.

156.Стрекозов Б.П. Поведение некоторых стойких пестицидов в почвах и ландшафте / Б.П. Стрекозов, В.П. Сухопарова, Н.В. Перфилова // Поведение поллютантов в почвах и ландшафтах: сб. научн. трудов. - Пущино, 1990. - 134 с.

157.Сунь Син-дун. Соя. Пер. с кит. A.M. Кайгородова - М.: Сельхозгиз, 1958 - 248 с.

158.Сытник К.М., Брайон А.В., Гордецкий А.В., Брайон А.П. Словарь-справочник по экологии-К.: «Наукова думка», 1994 - 664 с.

159.Тарабрин В. П., Кондратюк Е. Н., Башкатов В. Г. и др. Фитотоксичность органических и неорганических загрязнителей / К.: Наукова думка, 1986. - 216 с.

160.Тахтаров М., Титаренко Ф. Економіка виробництва соняшника. К. 1970 39 c.

161.Теплякова Т. Е. Соя // В сб.: Теоретические основы селекции. Том. III. Генофонд и селекция зерновых бобовых культур (люпин, вика, соя, фасоль) / Под ред.: Б. С. Курловича и С. И. Репьева - 1995 - С. 196-217.

162.Термінологічний словник з гербології. 1152 терміни: навч. посібник / [Косолап М. П., Танчик С. П., Манько Ю. П. та ін.]. - К.: ВД Слово, 2008. - 184 с.

163.Тлумачний словник з агроґрунтознавства/ [ред. М. І.Лактіонов, Т.М. Лактіонова]. - Харків: Харк. держ. аграрн. ун-т ім. В.В.Докучаєва, 1998. - 76

164.Трахтенберг І.М. Книга про отрути та отруєння: нариси токсикології: пер. з рос./І. М. Трахтенберг. - Тернопіль: Укрмедкнига: Тернопільський ДМУ ім. І.Я. Горбачевського, 2008. - 364 с.

165.Турова А.Д. Лекарственные растения СССР и их применение / М.: Медицина, 1967.

166.Унифицированные правила отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов, № 2051-79 від 21.08.79. - М., 1980. 290 с.

167.Флора СССР. В 30-ти т. / Ботанический институт Академии наук СССР; Главный редактор В. Л. Комаров; Редактор тома Б.К. Шишкин - М. -Л.: Изд-во Академии наук СССР, 1945. - Т. XI. - 432 с.

168.Химические средства защиты растений: Справочник / Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Пылова Т.Н. - М.: Химия, 1980. - 288 с.

169.Цись П. М. Геоморфология УССР. Львов, 1962.

170.Цыгулева О. Стойкие органические загрязнители: обзор ситуации в Украине [Електронний ресурс] / О. Цыгулева, И. Корсунская. - Харьковская городская экологическая общественная организация «МАМА-86-Харьков», 2005. - Режим доступу: http: // www.mama-86.org.ua <#"justify">173.Черноземы СССР (Украина) / Всесоюз. акад. с.-х. наук им. В.И. Ленина. М., Колос, 1981. - 256 с.

174.Швартау В.В. Гербіциди. Основи регуляції фітотоксичності та фізико-хімічні та біологічні властивості: Т.2/ В.В. Швартау. - К.: Логос, 2009. - С. 843-848.

175.Штенберг А.И., Рыбакова М.Н. О воздействии некоторых пестицидов на эндокринную систему. - «Гигиена и санитария», 1962. - С. 81.

.Шумейко В.М., Глухівський І.В., Овруцький В.М. та ін. Екологічна токсикологія. - К.: Столиця, 1998. - 204 с.

.Якість ґрунту. Визначення дії забрудників на флору ґрунту. Частина 2. Вплив хімічних речовин на проростання та ріст вищих рослин: ДСТУ ISO 11269-2:2002. - [Чинний від 01.07.04]. - К.: Держспоживстандарт України, 2004. - 9 с.

.Adler T. Botanical Cleanup Crews. // Sci. News. - 1996. - N150. -
P. 42-43.
.Alexander F.J. The breakdown of herbicides in soil //Herbicides in Soil. - Oxford: Blackwell, 1960. - P. 331-342.

180.Ambrus A. A cost-effective screening method for pesticide residue analysis in fruits, vegetables, and cereal grains. International Atomic Energy Agency, FAO IAEA Agriculture and Biotechnology Laboratory, Vienna, Austria. - J. Environ Sci Health B 40:297-339.

182.Andersen K.I., Leighty E.G., Takanashi M.T. Evaluation of pesticides for possible mutagenic properties // Agr. Foot Chem. - 1972. - №3. - P. 649-656.

183.Anderson, T. A., and J. R. Coats (eds.). Bioremediation through rhizosphere technology // Am. Chem. Soc. - 1994.- Vol. 563 ACS (Symposium Series ). - Р. 249.

.Anderson, T.A., Kruger E.L., Coats J.R. Enhanced degradation of a mixture of three herbicides in the rhizosphere of a herbicide-tolerant plant //Chemosphere.- 1994. - Vol.28. - P. 1551-1557.

.Bell R. M. Higher Plant Accumulation of Organic Pollutants from Soils Risk Reduction Engineering Laboratory, Cincinnati, US, 1992. - OH. EPA/600/R-92/138.

.Bell. R.M., Failey R.A. Plant uptake of organic pollutants in organic contaminants in the environment // Elsevier Applied Science, US, New York. - 1991 - pp. 189 - 206.

187.Boesten J. 2000. Modeler subjectivity in estimating pesticide parameters for leaching models using the same laboratory data set. Agric. Water Mgmt, (44):389-409.

188.Boesten J. Improvement of concepts for pesticide volatilization from bare soil in PEARL, PELMO, and MACRO models (2003).

189.Bornemann V. Advances in Pesticide Residue Methodology // Pesticide Chemistry and Bioscience. The Food-Environment Challenge. Ed. Gerald T. Brooks, Terry R. Roberts. RCS Cambridge, UK. - 1999. - P. 351-360.

190.Brownfields Technology Primer: Selecting and Using Phytoremediation for Site Cleanup, EPA 542-R-01-006 [Електронний ресурс]. - Washington: U.S. Environmental Protection Agency, Office of Solid Waste and Emergency Response Technology Innovation Office. - 2001. - Режим доступу: #"justify">191.Capri E., Padovani L., Trevisan M. (Eds.). Pesticide in air, plant, soil & water system. Proceedings of the XII international Symposium Pesticide Chemistry, June 4-6, 2003, Piacenza, Italy, P. 985-994.

192.Chappell J. Phytoremediation of TCE using Populus: Status Report [Електронний ресурс] / J. Chappell. - Washington: U.S. Environmental Protection Agency, Technology Innovation Office. - 1997. - Режим доступу: <#"justify">195.Dushenkov S., Kapulnik Y., Blaylock M., Sorochinsky B., Raskin I., Ensley B. Phytoremediation: A Novel Approach to an Old Problem. //Global environmental Biotechnology. - 1997. - P. 563-572.

196.European Pharmacopoeia 6 th ed.- Stasbourg European Departament for the Quality of Medicines, 2005. - Electronic version.

197.Fait A., Maroni M., Colosio C. at all. Biological Monitoring of Pesticide Exposure // Toxicology. 2000 Feb 7; 143(1):1-118 Source International Centre for Pesticide Safety, Via Magenta 25, 20020 Busto Garolfo, Milan, Italy.

198.Green S. Phytoremediation field studies database for chlorinated solvents, pesticides, explosives, and metals / S. Green, A. Hoffnagle. - Washington, 2004. - 163 p.

199.Grover R., Wolt J., Cessna A. at all. Environmental fate of trifluralin, Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 1997, 153:1-16.

200.Guinningham C., Anderson T., Schwab A., Phytoremediation of soil contaminated with organic pollutants //Adv. Agron. - 1996. - Vol.56. - P. 55-114.

201.Gunther Franke. Nutzpflanzen der Tropen und Subtropen. Band 3: Spezieller Pflanzenbau. Ulmer, Stuttgart 1994, P. 270-282. ISBN 3-8252-1769-8 <#"justify">202.Henry J.R. An Overview of the Phytoremediation of Lead and Mercury [Електронний ресурс] / J. R. Henry. - Washington: U.S. Environmental Protection Agency, Office of Solid Waste and Emergency Response, Technology Innovation office. - 2000. - Режим доступу: #"justify">203.Hymowitz T. On the domestication of the soybean. // T. Hymowitz. Economic Botany. - 1970. - Vol. 24. - №. 4. - P. 408 - 421.

204.Kale P., Petty B. et. al. Mutagenicity testing of nine herbicides and pesticides currently used in agriculture // Environmental and molecular mutagenesis. -1995. - V. 25, № 2. - P. 148-153.

205.Kaloyanova-Simeonova F. The effect of individual sensitivity and physical exertion in poisoning with small doses of toxic substances 1961, Vol. 3, Issue 1, pp. 83-84.

206.Mc. Intyre T., Lewis G.M. The advancement of phytoremediation as an innovative environmental technology for stabilization, remediation, or restoration of contaminated sites in Canada. // J. Soil Contam.- 1997- № 6. -
Р. 227-241.
207.MEMORANDUM OF UNDERSTANDING for the implementation of a European Concerted Research Action designated as COST 859 Phytotechnologies to Promote Sustainable Land Use and Improve Food Safety: Technical Annex [Електронний ресурс] - Режим доступу до журн.: <#"justify">210.Palmer R. G. List of the genus Glycine Willd. - New York, 1996. - P. 10-13.

211.Palumbi S.R. Humans as the world greatest evolutionary force // Science. 2001. №293. P. 1786-1790.

212.Phytoremediation Resource Guide / U.S. Environmental Protection Agency, EPA 542-B-99-003, 1999.

213.Phytotechnology Technical and Regulatory Guidance Document prepared by Interstate Technology and Regulatory Cooperation Work Group, Phytotechnologies Work Team, 2001.

.Prasad M.N.V. Trees, industrial crops, grass and legume based phytotechnologies to promote sustainable land use //Phytotechnologies to promote sustainable land use and improve food safety: 1st Scientific Workshop COST Action 859. - 14-16 June, 2005. - Pisa, Italy. - P.177-178.

215.Recent Developments for In Situ Treatment of Metal Contaminated Soils [Електронний ресурс]. - Режим доступу: <#"justify">216.Rock S. Field Evaluations of Phytotechnologies. Phytoremediation: Transformation and Control of Contaminants / S. Rock. - Washington: Wiley and Sons, Inc., 2003. - 185 p.

.Sandermann H. Jr. Plant metabolism of xenobiotics / H. Jr. Sandermann // Trends in Biochemical Sciences. - 1992. - V. 17. - Р. 82-84.

218.Sauerbeck D.R. A study of agricultural soil pollution by the deposition of danger substances and assessment of damages for soils in Bulgaria / D.R. Sauerbeck. - UBA, Berlin, 1996. - Р. 1-96.

.Schnoor J., Licht L., Mc. Cutcheon S. at all. Phytoremediation of Organic and Nutrient Contaminants // Environ. Sci. Technol. -1995. - Vol. 29. - P. 318-323.

220.Schnoor J.L. Phytoremediation: Technology Evaluation Report, TE-98-01 [Електронний ресурс] / J. L. Schnoor. - Washington: Ground-Water Remediation Technologies Analysis Center. - 1998. - Режим доступу: <#"justify">222.Trevisan M., Vanclooster M., Boesten J. аt all. A European test of pesticide-leaching models: Methodology and major recommendations. Agric. Water Mgmt (44):1-3.

223.White J.C. Phytoremediation of weathered p,p-DDE residues in soil. International Journal of Phytoremediation. -2000. - Vol 2(2). - P. 133-144.

. White. J.C. Plant-facilitated mobilization and translocation of weathered 2,2-bis(p-chlorphenyl)-1,1- dichloroethylene (p,p-DDE) from an agricultural soil // Environ. Toxicol. Chem. - 2001. - N 20. - P. 2047-2052.

226. Wolters A., Leistra M., Linneman V. at all. Pesticide volatilisation from plants: Improvement of the PEARL, PELMO and MACRO models. In: A.A.M. Del Re.

227. Yuan D., Yang D., Wade T.L., Qian Y. Status of persistent organic pollutants in the sediment from several estuaries in China // Environ. Pollut. - 2001. - Vol.114. - P. 101-111.