Екогеохімічна оцінка забруднення важкими металами ґрунтового покриву Ізюмського району під впливом бойових дій
Анотація
Військові дії на сході України завдали значної шкоди ґрунтам у зонах інтенсивних обстрілів. Метою роботи є оцінка екогеохімічного стану ґрунтового покриву Харківщини та визначення рівнів екологічного ризику забруднення важкими металами в місцях ракетних та артилерійських ударів. Дослідження проведено у форматі комплексної експедиції в Ізюмському районі Харківської області, що зазнав значних руйнувань від обстрілів. Експериментальна частина виконана в лабораторії «Український науково-дослідний інститут екологічних проблем» (м. Харків). Методом атомно-абсорбційної спектроскопії визначено вміст токсичних елементів (Pb, Cd, Cu, Ni, Zn) та супутніх металів (Fe, Cr, Mn) для детальної характеристики геохімічного фону. Інтерпретація результатів базувалася на сучасних підходах до оцінки екологічного ризику. Насамперед визначався коефіцієнт забруднення, який показує, у скільки разів вміст ВМ перевищує природний фоновий рівень. Далі розраховувався геоакумуляційний індекс, що дозволяв встановити, чи є перевищення концентрацій наслідком саме техногенного впливу, зокрема військових дій. На завершальному етапі обчислювався інтегральний індекс потенційного екологічного ризику, який враховує токсичність кожного ВМ та прогнозує можливі наслідки його накопичення для екосистеми. Представлено результати комплексного дослідження хімічного забруднення ґрунтів у східній частині Харківської області, що постраждала від обстрілів та авіаційних ударів. На ключових ділянках Ізюмського району методом геоприв’язки відібрано зразки ґрунту з дванадцяти вирв від вибухів. За допомогою атомно-абсорбційної спектрометрії визначено концентрації Zn, Pb, Сu, Ni, Cr, Cd, Hg та інших важких металів. Дані свідчать про значне перевищення фонових рівнів токсичних елементів у ґрунтах, зокрема Zn, Pb та Cu, що безпосередньо пов’язано зі складом боєприпасів та залишками металевих уламків. Розраховані коефіцієнт забруднення, індекс гео-акумуляції та індекс потенційного екологічного ризику вказують на помірні та високі загрози для екосистеми на більшості ділянок. Найбільші показники ризику зафіксовані в місцях інтенсивних бомбардувань, що підтверджує тривалі негативні наслідки воєнних дій. Отримана оцінка обґрунтовує впровадження системи моніторингу довкілля та створює наукову базу для відновлення територій у післявоєнний період.
Завантаження
Посилання
Rawtani, D., Gupta, G., Khatri, N., Rao, P., & Hussain, C. (2022). Environmental damages due to war in Ukraine: A perspective. The Science of the Total Environment, 157932. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157932
Krainiuk, O., Buts, Y., Barbashyn, V., Nikitchenko, O., & Sukhov, V. (2024). Ecosystem degradation in Kharkiv region during the war: satellite analysis. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University. Series Geology. Geography. Ecology, (61), 329–343. https://doi.org/10.26565/2410-7360-2024-61-26 [in Ukrainian]
Moliszewska, E., Bida, I., Matik, K., Ślusarczyk, A., Pawliczek, D., Havryliuk, O., Hovorukha, V., & Tashyrev, O. (2025). Analysis of variations in heavy metal levels and soil microorganism counts resulting from shelling incidents in Ukraine. Archives of Environmental Protection, 51(1), 83-91. https://doi.org/10.24425/aep.2025.153752
Bainazarov, A., Popov, V., Vovk, U., & Piliugin, A. (2024). The dynamics of forest fires caused by war in the territory of Izyum district. Problems of Continuous Geographic Education and Cartography, (40), 18-24. https://doi.org/10.26565/2075-1893-2024-40-02 [in Ukrainian]
Novakovska, I., Belousova, N., & Hunko, L. (2025). Land degradation in Ukraine as a result of military operations. Acta Scientiarum Polonorum Administratio Locorum, 4(1), 129–145. https://doi.org/10.31648/aspal.9788
Shvalya, V., Olenik, J., Vengust, D., Baranov, O., Cvelbar, U. (2024). Nanosculptured tungsten oxide: High-efficiency SERS sensor for explosives tracing Journal of Hazardous Materials, 476, 135171: 2-10 https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135171
Datsko, O., Melnyk, O., Kovalenko, I., Butenko, A., Zakharchenko, E., Ilchenko, V., Onychko, V., & Solokha, M. (2025). Estimation of the content of trace metals in Ukrainian military-affected soils. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 53(1), 14328. https://doi.org/10.15835/nbha53114328
Denysyk, H., Kanskyi, V., Ataman, L., Volovyk, V., & Denysyk, B. (2025). Belligerent landscape boundaries of Ukraine. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 34(1), 32-40. https://doi.org/10.15421/112504
Shaforost, Y., Pogrebniak, O., Lut, O., Litvin, V., & Shevchenko, O. (2024). Chemical military-technogenic load on the soils of military training grounds. Plant and Soil Science, 15(2), 67-79. https://doi.org/10.31548/plant2.2024.67
Trokhymenko, G., Litvak, S., Litvak, O., Andreeva, A., Rabich, O., Chumak, L., Nalysko, M., Troshyn, M., Komarysta, B., & Sopov, D. (2023). Assessment of iron and heavy metals accumulation in the soils of the combat zone. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(10 (125), 6–16. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.289289
Bonchkovskyi, O., Ostapenko, P., Bonchkovskyi, A., & Shvaiko, V. (2025). War-induced soil disturbances in north-eastern Ukraine (Kharkiv region): Physical disturbances, soil contamination and land use change. The Science of the Total Environment, 964, 178594. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.178594
Moon, I., Kim, H., Jeong, S., Choi, H., Park, J., & Lee, I. (2021). Chemical properties of heavy metal-contaminated soils from a Korean military shooting range: Evaluation of Pb sources using Pb isotope ratios. Applied Sciences, 11(15), 7099. https://doi.org/10.3390/app11157099
Kornus, A., Kornus, O., Shyshchuk, V., & Potseluev, V. (2020). The regional nosogeographical analysis and factors affecting population respiratory morbidity (on example of the Sumy region, Ukraine). Journal of Geology, Geography and Geoecology, 29(1), 82-93. https://doi.org/https://doi.org/10.15421/112008
Krainiukov O., Nekos A., Buts Y., Kochanov E., Miroshnychenko I. (2020) Biomonitoring of soil quality within the limits of the oil refining enterprise XIV International Scientific Conference «Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment», November, 2020: 1–5 https://doi.org/10.3997/2214-4609.202056064
Krainiuk, O., Buts, Y., Ponomarenko, R., Asotskyi, V., Darmofal, E., Kalynovskyi, A., & Maniuk, V. (2025). Environmental consequences of military operations in Ukraine on the example of soil research in the Kharkiv region. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 34(2), 304–317. https://doi.org/10.15421/112526
Krainiuk, O. V., Buts, Y. V., Didenko, N. V., & Barbashyn, V. V. (2023). Ecological consequences of environmental pollution with heavy metals as a result of the war in Ukraine. European Association of Geoscientists & Engineers. 17th International Conference Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment, Nov 2023, 1–5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2023520013
Krainiuk, O., Buts, Y., Barbashyn, V., Nikitchenko, O., & Pakki, M. (2024). Technogenic and ecological hazards of using chemical plant protection products (on the example of copper-containing preparations). Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University. Series Geology. Geography. Ecology, (60), 354-365. https://doi.org/10.26565/2410-7360-2024-60-26
Mikhaylyuk, V. (2024). Influence of military actions on the content of organic matter and nutrients in soils of southern Ukraine. Odesa National University Herald. Geography and Geology, 29(1(44)). https://doi.org/10.18524/2303-9914.2024.1(44).305376 [in Ukrainian]
Babii, V., Kondratenko, O., Lytvychenko, O., Hlavachek, D., Zhdan-Pushkina, O., Stankevych, V., Ostanina, N., Brytsun, V., Rudnytska, O., Suvorova, I., & Tetenova, I. (2024). Analytical consideration of the issues of soil pollution by hazardous substances, which contained in shells and rockets and possible ways of their influence on the population. Environment & Health, 4, 45-51. https://doi.org/10.32402/dovkil2024.04.045
Koziarin, I., Khomenko, I., Chernychenko, I., & Lytvychenko, O. (2023). Features of laboratory studies of environment state during the war period. Environment & Health, 3, 24-30. https://doi.org/10.32402/dovkil2023.03.024 [in Ukrainian]
Solokha, M., Demyanyuk, O., Symochko, L., Mazur, S., Vynokurova, N., Sementsova, K., & Mariychuk, R. (2024). Soil degradation and contamination due to armed conflict in Ukraine. Land, 13(10), 1614. https://doi.org/10.3390/land13101614
Korsun, S., Bolokhovska, V., Bolokhovskyi, V., Khomenk, T., Borko, Y., Demyanyuk, O., & Kostyna, T. (2024). Agroecological substantiation of meliorative factors for restoration of soils disturbed by military actions. Agroecological journal, 22, 100-112. https://doi.org/10.33730/2077-4893.2.2024.305663. [in Ukrainian]
Ivan, J., Šustr, M., Gregor, J., Potuzák, L., & Varecha, J. (2025). Advancing soil sampling techniques for environmental assessment of artillery impact zones. Journal of Ecological Engineering, 26(5):1-14. https://doi.org/10.12911/22998993/196688
Dmytrenko, O., Demyanyuk, O., Pohorila, L., Svydyniuk, N., Rozha, V., Kyryliuk, P., & Romanenko, V. (2023). Ecotoxicological assessment of soddy-podzolic soil under the influence of hostilities. Agroecological journal, 4, 89-96. https://doi.org/10.33730/2077-4893.4.2023.293758. [in Ukrainian]
Hakanson, L. (1980). An ecological risk index for aquatic pollution control: A sedimentological approach. Water Research, 14(8), 975–1001. https://doi.org/10.1016/0043-1354(80)90143-8
Müller G. (1969). Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River. GeoJournal, 2, 108–118. https://sid.ir/paper/618491/en
Zgorelec, Ž., Šprem, N., Abramović, R., Galić, M., Hrelja, I., Delač, D., Safner, T., & Kisić, I. (2025). Temporal and Spatial Changes in Soil Quality at Shooting Ranges: A Case Study in Croatia. Land, 14(1), 78. https://doi.org/10.3390/land14010078.
Mendes, G., Soares, L., Viegas, R., Chiavone-Filho, O., & Nascimento, C. (2023). Lead (Pb) in Shooting Range Soil: a Systematic Literature Review of Contaminant Behavior, Risk Assessment, and Remediation Options. Water, Air, & Soil Pollution, 235(1). https://doi.org/10.1007/s11270-023-06783-x.
Flores, F., Mena, E., Granda, S., & Duchicela, J. (2025). Microbial Community Composition of Explosive-Contaminated Soils: A Metataxonomic Analysis. Microorganisms, 13. https://doi.org/10.3390/microorganisms13020453.
