Тяжелые металлы в почвах Украины после боевых действий: угрозы и методы ремедиации

Источник:  Прайм Лаб Тек
війна

Война наносит невидимый, но крайне опасный удар по плодородию украинских земель. Помимо механических разрушений, главной угрозой для сельского хозяйства является накопление тяжелых металлов в почве, поступающих из боеприпасов, остатков сгоревшей техники, разрушенных зданий и инфраструктуры.

Как исследовательница и специалистка по агроэкологическому анализу, я изучила образцы почв из зон боевых действий и хочу поделиться результатами и возможными решениями.

Какие тяжелые металлы мы обнаружили в почве после боевых действий?

На основе данных, полученных в лаборатории Prime Lab Tech, в почвах из районов активных боевых действий зафиксированы превышения следующих элементов:

Элемент Источник Средняя концентрация, мг/кг Норма (ПДК)*, мг/кг Превышение нормы
Pb (Свинец) Боеприпасы, бронебойные снаряды, остатки аккумуляторов 150-800 32 в 2-3 раза
Cd (Кадмий) Горение топлива, металлоконструкции 2-5 1 в 1-2 раза
Cu (Медь) Электронное оборудование, военная техника 70-150 55 в 1,5-2 раза
Zn (Цинк) Боеприпасы, стальные конструкции 200-500 146 в 1,5-2 раза
Ni (Никель) Бронебойные сердечники, химическое загрязнение 100-250 50 в 2-3 раза

(ПДК – предельно допустимая концентрация для сельскохозяйственных почв.)

Какие риски несут эти загрязнения?

  • Токсичность для растений – тяжелые металлы подавляют развитие корневой системы и нарушают фотосинтез. Например, при концентрации Pb > 200 мг/кг всхожесть пшеницы снижается на 25-30%.
  • Переход в пищевые продукты – Cd и Pb активно накапливаются в злаковых и корнеплодах, что делает продукцию опасной для потребления.
  • Изменение кислотно-щелочного баланса – Pb и Zn способствуют закислению почвы, что снижает доступность микроэлементов для растений.
  • Разрушение почвенной микрофлоры – подавляются азотфиксирующие бактерии Rhizobium и микоризные грибы, что затрудняет естественное восстановление почвы.

Формулы и механизмы воздействия

Коэффициент биологического поглощения (КБП) – показывает, сколько металла из почвы переходит в растение:
КБП = C_растение / C_почва
Где:

  • C_растение – концентрация элемента в растении, мг/кг;
  • C_почва – концентрация элемента в почве, мг/кг.

Для пшеницы:

  • Cd: КБП = 0.2-0.5 (опасное накопление в зерне);
  • Pb: КБП = 0.01-0.1 (основное накопление в корневой системе).

Показатель миграции металлов (ПММ) – определяет способность металлов перемещаться из почвы в грунтовые воды:

  • Для Pb: ПММ ≈ 5-10% (слабая миграция, но высокая токсичность);
  • Для Cd: ПММ ≈ 30-50% (легко вымывается в воду, требует срочной ремедиации).

Методы очистки почвы (ремедиация)

Физико-химическая ремедиация

  • Хелатирование – внесение EDTA (этилендиаминтетраацетат), связывающего металлы в нерастворимые комплексы и снижающего их доступность для растений.
  • Известкование – внесение CaCO₃ (карбонат кальция) повышает pH и снижает подвижность Cd и Pb в почве.
  • Сорбционные технологии – использование цеолитов и активированного угля для адсорбции тяжелых металлов.

Биологическая ремедиация

  • Фитосанация – применение растений-гипераккумуляторов:
    • Горчица белая (Sinapis alba) – активно поглощает Cd и Pb;
    • Подсолнечник (Helianthus annuus) – извлекает Zn и Cu;
    • Иван-чай (Chamerion angustifolium) – снижает концентрацию Ni и Pb.
  • Микробиологическая ремедиация – использование бактерий Pseudomonas fluorescens и Bacillus subtilis, разлагающих токсичные соединения тяжелых металлов.

Выводы и рекомендации

Анализы почвы после обстрелов показывают, что загрязнение тяжелыми металлами превышает допустимые нормы в 2-3 раза. Без очистки такие земли становятся непригодными для сельского хозяйства из-за высокой токсичности. Наиболее эффективные методы ремедиации: фитосанация, известкование и биопрепараты на основе бактерий. Лаборатория Prime Lab Tech продолжает исследования влияния войны на почвы и разрабатывает программы восстановления сельскохозяйственных земель.

Людмила Василенко
Директор лаборатории Prime Lab Tech

Метки: ,

У Вас возникли дополнительные вопросы?
Будем рады помочь!