Теоретичні і практичні аспекти дослідження
Аналіз останніх досліджень і публікацій свідчить про занепокоєння громадськості та науковців щодо негативного впливу воєнних дій на ґрунти України. Збитки від забруднення навколишнього середовища, викликаного війною, оцінюється в десятки млрд євро, значна частина яких необхідна для ліквідації наслідків ґрунтового забруднення. Внаслідок війни під загрозою опинилися близько 30% площ усіх природоохоронних територій України. Це становить загрозу для стратегічних цілей збереження біорізноманіття, призводить до зниження потенціалу поглинання парникових газів і посилює процес опустелювання [59, 64].
Деякі дослідники вказують і на безпосередню руйнівну дію на ґрунтовий покрив різних механічних впливів. Зокрема, бомбардування та риття тунелів і траншей також негативно впливають на ґрунт, обумовлюючи посилення процесів деградації та формування шляхом зміни складових компонентів ґрунтового покриву [71]. Не менш руйнівну дію, яка викликає ерозію ґрунту, зменшуючи або знищуючи рослинність і ґрунтовий покрив, мають пожежі. Серед заходів з першочергового відновлення таких земель після розмінування є мульчування, а тих, що зазнали значних руйнувань – біологічна рекультивація земель [72, 74].
Для розробки ефективних заходів важливо провести детальне обстеження і якісну оцінку стану постраждалих територій. Більшість науковців вказують на важливості проведення геоінформаційного моніторингу земель [40, 48, 55]. Окремим завданням держави стає відновлення постраждалих внаслідок російської військової агресії територій, для успішної реалізації якого теж є необхідним залучення карт та геоінформаційних технологій [11]. Детальне вивчення супутникових знімків дозволило визначити залежність між площею зони бомботурбації і діаметром кратера (залежно від калібру і типу боєприпасів) [30].
Інтенсивність забруднення залежить від місця розташування місцевості, розвитку промисловості та ходу військових дій. На сході країни активні бойові дії призвели до значного забруднення ґрунтів важкими металами та нафтопродуктами: у Харківській області забруднення кадмієм зросло на 200%; Херсонська та Запорізька області показали зростання розливів нафти на 139% та 156%; все з серйозними наслідками для здоров'я населення та навколишнього середовища.
Як зазначено у дослідженнях Солоха та ін. (2024) уламки знищеної військової техніки, боєприпасів і залишків пального призводять до багатофакторної шкоди ґрунтовій системі, викликаючи локальне та глобальне забруднення та втрати ґрунтових ресурсів. У всіх досліджених випадках спостерігалась механічна, хімічна та фізична деградація ґрунту. Це проявилось у змінах гранулометричних фракцій на місцях вибухів, горіннях та місцях забруднення важкими металами. Спалювання обладнання призвело до збільшення фракції піску (2,0–0,05 мм) у 1,2–1,8 рази та зменшення фракції глини (5000 мг/кг, DNAN 199 мг/кг і RDX 59 мг/кг, що вказує на важкі наслідки для навколишнього середовища.
Дослідження Chatterjee та ін. (2017) продемонстрували екологічний вплив традиційних вибухових речовин, таких як 2,4,6-тринітротолуол (тротил) і гексагідро-1,3,5-тринітро-1,3,5-тріазин (RDX), на функціонування ґрунту та водних екосистем та біорізноманіття [10].
Тейлором та ін. [50], що близько 2% (за масою) 155-мм снаряду, начиненого тротилом, залишилося у вигляді залишків на поверхні ґрунту після детонації високого порядку (тобто «повного»), що означає 140 г залишків вибухівки на снаряд. Якщо снаряд зазнає детонації низького рівня, до 3 кг тротилу може осісти на навколишню територію. Розчинення частинок, викликане дощем, починає процес, у результаті якого водні розчини можуть потрапляти в ґрунт і ґрунтові води як забруднювачі. Дані балансу маси показали, що тротил у пробах води становить лише близько однієї третини тротилу, втраченого з шматків.
Clausen та ін. [12] оцінили розчинення 2,4-динітротолуолу (2,4-ДНТ) та 2,6-динітротолуолу (2,6-ДНТ) із складу палива M1 (87,6 % нітроцелюлози, 7,3 % 2,4-ДНТ). , 0,57 % 2,6-ДНТ, 1,06 % дифеніламін, 3,48 % дибутилфталату) та їх подальше транспортування в ґрунті. Розчинення M1 було обмежено дифузією DNT з внутрішньої частини гранули, що призводило до експоненціального зниження швидкості розчинення з часом. Крім того, фотоліз може давати більш токсичні побічні продукти.
Дослідження поверхні ґрунту за стрільби зі 120-мм танків виявлені на відстані 75 м 2,4-DNT, і NG. Заряди, які використовуються в 155-мм гаубицях, можуть бути однобазовими для відпрацювання цілей на короткій дистанції або комбінацією однобазових і потрійних баз для стрільби на більшій дальності [28].
Військовими розробляються нові нечутливі боєприпаси, щоб мінімізувати гостру небезпеку, пов’язану з ненавмисною детонацією боєголовок. Два компоненти, які часто використовуються в складах боєприпасів, мають обмежені дані про токсичність, тобто 3-нітро-1,2,4-тріазол-5-он (NTO) і 2,4-динітроанізол (DNAN). Нещодавно були завершені дослідження оральних гострих, підгострих і субхронічних захворювань. Основним несприятливим ефектом від субхронічного перорального впливу NTO була гіпоспермія, яка мала дозозалежну тенденцію. Ефекти від впливу ДНК включають зниження маси тіла, анемію та нейротоксичність. Рівні професійного впливу (OEL) нещодавно були розроблені для NTO та DNAN [20].
Якщо бомба, що містить вибухівку H-6 не зазнала детонації низького порядку, то концентрації RDX, як правило, низькі. RDX і HMX з C4, як правило, є залишками, присутніми в найвищих концентраціях у діапазонах підриву, де вибухівка C4 використовується для вибуху невеликих отворів. перевірте бомби, щоб переконатися, що вони не містять вибухових речовин перед переробкою. RDX, як правило, є залишком, присутнім у найвищій концентрації в діапазонах руйнування EOD через використання C4 для знищення нечистот та інших предметів, що містять вибухові речовини. Концентрації іноді можуть бути низькими в мг/кг у поверхневих ґрунтах на цих ділянках. RDX і HMX, здається, є найбільш рухливими з енергетичних сполук, присутніх на тренувальних полігонах. Це справедливо як для низхідної міграції через ґрунтовий профіль, так і для наземного стоку. Це узгоджується з результатами, опублікованими щодо енергетичних сполук у підземних водах [12].
Забруднення ґрунтового середовища зазвичай оцінюють шляхом оцінки якості ґрунту, хоча наразі процедури зосереджені на вирощуванні сільськогосподарських культур для потреб сільськогосподарських угідь, а не на впливі на навколишнє середовище. Ґрунт «уособлює різницю між виживанням і зникненням більшості наземних видів життя» і є «життєво важливою живою системою» [14], де фізичні, хімічні та біологічні властивості забезпечують належне функціонування системи. Індекси якості ґрунту (SQI) були розроблені спеціально для цієї мети, щоб оцінити «здоров’є» ґрунту.
Компостування може бути економічним методом для відновлення забруднених 2,4,6-тринітротолуолом (тротилом) ґрунтів. Однак дані свідчать про те, що тротил під час процесу перетворюється на продукти невідомої токсичності, а його метаболіти мають лише незначну мутагенність у високих дозах в одному або обох аналізах мутагенності. Хоча компостування може знизити рівень тротилу у матеріалі, небезпека, пов’язана із забрудненими тротилом ґрунтами, ймовірно, нижча, але все ще невизначена [27].
Індекси якості ґрунту (SQI) оцінюють і застосовують до фізичних, хімічних і біологічних параметрів, які є важливими для підтримки цілісності ґрунту для його цільового призначення, тобто сільського господарства [4].
Отже, в умовах воєнного стану економічні, екологічні й соціальні виклики продовольчого забезпечення України та світу істотно загострилися. Одним із таких викликів є істотне посилення актуальної проблеми деградації земель і ґрунтів, спричинене збройною агресією. Питання підвищення ефективності використання земельних ресурсів є складовою частиною єдиної державної еколого-економічної політики, яка забезпечує раціональне використання, охорону та управління земельними ресурсами. Порушення екологічно збалансованого співвідношення між категоріями земель, зменшення території унікальних степових ділянок, надмірна розораність території та військові дії загострили проблему деградації ґрунтів, а висока інтенсивність бойових дій на окремих ділянках поставила під сумнів безпечність використання земель, що безпосередньо постраждали від військового впливу.
Наступний розділ (Характеристика мілітарної деградації ґрунтового покриву)