Екологічна оцінка небезпечності фтору

Отримані результати показали, що найбільш активним джерелом надходження в грунт фтору можуть виступати фосфоритові концентрати Ново-Амвросієвського і Південно-Осиківського родовищ, поклади яких розташовані у південно-східному регіоні країни і можуть забезпечувати фосфорними добривами саме райони розповсюдження ґрунтів з нейтральною і лужною реакцією середовища.

З метою прогнозу екологічного ризику застосування було проведено розрахунки допустимого вмісту фтору (g2) у фосфоритах родовищ України. Розрахунки базувалися на даних щодо вмісту діючої речовини у фосфориті (g1), фонового вмісту фтору в ґрунті (F), гранично-допустимої концентрації (ГДК), стійкості ґрунтів до забруднення фтором (kt) і часу досягнення небезпечної концентрації фтору в ґрунті (Tk):

G2 = (ГДК-F) 30000 kt g1/Tk d

Отримані результати дозволили розробити наступні регламенти за вмістом фтору: при використанні фосфоритів як добрив у дозі (d) 90 кг/га (за вмістом Р2О5) у фосфоритах Здолбунівського родовища (12,6 % Р2О5) допустима концентрація фтор-іону не повинна бути вищою 1,3%, у фосфоритах Осиківського і Ратнівського (19,0% Р2О5) – 2,1%, Ново-Амвросієвського (16,0 % Р2О5) – 1,7 %, Південно-Осиківського і Ратнівського (28,0% Р2О5) – 3,0%, а для Ново-Амвросієвського (25,0% Р2О5) родовища та Маневичсько-Клеванської площі (25% Р2О5) рівень F- не повинен перевищувати 2,7%.

Вплив нового виду фосфорного добрива агрофоски на поведінку фтору в системі "добриво-грунт-рослина". Дослідження нового виду фосфорного добрива агрофоски (АФК) проводилися на дерново-середньопідзолистих грунтах при вирощуванні озимої пшениці в умовах польового досліду.

Застосування агрофоски у дозах Р60 і Р180 призвело до збільшення вмісту валового фтору в орному шарі ґрунту з 65,5 до 84,0-87,0 мг/кг, і, особливо, в підорному шарі – з 4,5 до 34,0-149,0 мг/кг. Поряд із збільшення валового вмісту застосування агрофоски сприяло підвищенню кислоторозчинного фтору – з 4,31 до 6,54 мг/кг, або на 13-68%, порівняно з контролем.

Застосування агрофоски Р180 в запас на 3 роки призвело до нагромадження кислоторозчинного фтору в орному шарі ґрунту в перший рік внесення (від 5,59 у фазу кущіння до 11,68 мг/кг у фазу повної стиглості пшениці). В наступні роки встановлено поступове зменшення вмісту F- в ґрунті до рівня 4,48-2,97 мг/кг.

Застосування агрофоски Р180 в значній мірі сприяло вилуговуванню та міграції фтору з гумусового та гумусово-елювіального горизонту. Так, вміст кислоторозчинного фтору зменшувався з 8,75 мг/кг (шар 0-20 см) до 2,20 мг/кг (шар 60-80 см).

Отримані дані свідчать про можливість впливу фосфорного добрива агрофоски на міграцію рухомих форм фтору за межі кореневмісних шарів ґрунту з подальшим надходження його у ґрунтові води.

Екотоксикологічна оцінка за показником перевищення фонового вмісту фтору в орному шарі ґрунту показала, що застосування АФК у дозі Р60 відповідає IV класу небезпечності (перевищення <2), у дозі Р180 - III класу небезпечності (перевищення > 2).

Екотоксикологічна оцінка за показниками активності радіальної міграції (Кс) показала, що застосування АФК як у дозі Р60, так і у дозі Р180 відповідає III класу небезпечності (Кс перевищує 1,1 одиниці).

Особливості нагромадження фтору рослинами пшениці при застосуванні агрофоски. За даними трирічних досліджень було встановлено особливості перерозподілу фтору у вегетативних та генеративних органах озимої пшениці. Найбільша кількість фтору при застосуванні АФК Р60 концентрувалася в кореневій системі пшениці - 0,47 мг/кг. У надземних вегетативних органах - стеблах та листі пшениці містилося 0,29 мг/кг фтору, в зерні - 0,17 мг/кг (у контрольному варіанті вміст F- становив відповідно 0,31, 0,28, 0,13 мг/кг).

Висновки

У даній роботі наведено теоретичне узагальнення і новий підхід до екотоксикологічної оцінки фтору залежно від генезису ґрунтів та застосування мінеральних добрив. За результатами проведених досліджень було зроблено наступні висновки:

1. Фоновий вміст валового фтору у різних типах ґрунтів України залежить від особливостей генезису і коливається в широких межах – від 49,5 до 297,5 мг/кг. Найбільшим вмістом фтору характеризуються ґрунти зони Лісостепу – 166,7-297,5 мг/кг, менше його в ґрунтах зони Полісся – 83,7 мг/кг та зони Степу – 49,5-89,5 мг/кг.

2. Вміст рухомих і потенційно-рухомих форм фтору є функцією фізико-хімічних властивостей ґрунтів. Спостерігається залежність між рухомістю фтору і кислотно-основними властивостями ґрунтів (r=0,6); вмістом мулистої фракції (r=0,7); кількістю магнію, алюмінію, заліза (r=0,6-0,7). Для підзолистих ґрунтів зони Полісся характерним є високий вміст кислоторозчинної форми фтору (4,6 мг/кг), при переході до зони Лісостепу і Степу спостерігається збільшення водорозчинного фтору (до 7,0 мг/кг) і, особливо, лугорозчинного фтору (з 1,7 до 12,1 мг/кг).

Цікаві статті з розділу

Основні способи утилізації та рекуперації відходів хімічної промисловості
Хімічні процеси і реактори, об'єднані в хіміко-технологічні системи, складають основу виробництва в багатьох галузях промисловості: нафтохімічній, металургії чорних і кольорових металів, цел ...

Екологічна оцінка стану навколишнього середовища в басейні річки Дніпро
До найактуальніших проблем сьогодення, що торкаються кожного жителя планети, й від яких залежить майбутнє людства слід віднести проблеми екологічні - проблеми раціонального використання природних ресу ...

Екологічний стан курортних та рекреаційних зон Херсонської області
Актуальність. В останні десятиріччя під дією антропогенних факторів в Херсонській області різко погіршився стан навколишнього природного середовища. Екологічний стан області можна охарактеризувати як ...