Сумська область з початку повномасштабного вторгнення Росії в Україну опинилася в зоні активних бойових дій. Обстріли, падіння ракет, авіабомб, безпілотників, пересування та знищення військової техніки відбувалися безпосередньо на сільськогосподарських угіддях. За таких умов ґрунти, які є основою аграрного виробництва та продовольчої безпеки регіону, зазнали значного антропогенного навантаження.
Дослідження впливу воєнних дій на ґрунтове середовище стало одним із напрямів наукової роботи фахівців Сумського національного аграрного університету після деокупації територій області. Наша редакція поспілкувалася з дослідниками про їхню роботу та результати аналізів.
Фото надала Ольга Бакуменко
Наукові передумови досліджень
Ґрунтознавство є традиційним науковим напрямом СНАУ, що розвивається десятиліттями. Однак системні дослідження саме воєнного впливу на ґрунти розпочалися після 2022 року. Повномасштабна війна актуалізувала необхідність оцінки не лише механічних ушкоджень ґрунтового покриву, а й хімічного забруднення, пов’язаного з вибухами, продуктами згоряння пального, боєприпасів та військової техніки, пояснює кандидатка сільськогосподарських наук, доцентка Ольга Бакуменко.
Після звільнення Сумщини до досліджень долучилися міжнародні партнери з Великої Британії, Франції, Чехії, що дозволило розширити методичну базу та забезпечити незалежну верифікацію результатів.
Польові дослідження впливу війни на ґрунти в Україні розпочалися з відбору зразків на територіях, безпосередньо уражених бойовими діями. Йдеться насамперед про ділянки з кратерами та воронками, залишеними внаслідок ударів ракет, дронів і артилерійських снарядів. На початковому етапі дослідження в Україні не існувало уніфікованого підходу до такого типу відбору проб, що зумовило необхідність розробки спеціального протоколу, пояснює старша наукова співробітниця науково-дослідної частини Сумського національного аграрного університету, доцентка кафедри екології та ботаніки СНАУ, кандидатка технічних наук Олена Мельник.
У 2023 році було відібрано перші 20 зразків ґрунтів із територій активних бойових дій. Дослідження здійснювалося у співпраці з науковцями з Великої Британії, Швейцарії та Польщі. Зразки були доставлені до лабораторій у різних країнах, де їх проаналізували за широким спектром показників, зокрема на вміст важких металів та органічних забруднювачів. Попередні очікування міжнародної наукової спільноти були доволі песимістичними. Існувало припущення, що значна частина сільськогосподарських земель, які перебували в зоні активних бойових дій, має бути повністю виведена з аграрного використання. Однак отримані результати виявилися кращими, ніж прогнозувалося, говорить Олена Мельник.
Аналізи засвідчили перевищення гранично допустимих концентрацій окремих важких металів і складних хімічних сполук, однак у більшості випадків ці рівні не були критичними. За такого ступеня забруднення ґрунти потенційно можуть бути відновлені за допомогою різних методів ремедіації — від інженерних і хімічних до біологічних. Серед можливих підходів розглядаються хімічне промивання ґрунтів (яке, втім, є дорогим і доцільним лише у випадках серйозних забруднень, як от розлив нафти чи ракетного палива), біоремедіація із застосуванням мікроорганізмів, здатних розкладати органічні сполуки або фіксувати метали, а також фіторемедіація — вирощування сидератних культур між основними посівами для поступового зниження концентрацій забруднювачів.
Виклики, з якими стикнулися науковці
Ключовим методологічним викликом стало визначення того, як саме війна вплинула на ґрунти. Для цього необхідно порівнювати поточні показники з фоновими концентраціями, тобто з тим станом ґрунтів, який існував до початку бойових дій. Однак у більшості регіонів такі дані відсутні: до війни ґрунти рідко аналізувалися на вміст важких металів, оскільки не вважалося, що вони можуть там бути в небезпечних кількостях.
Ситуацію ускладнює й природна різноманітність ґрунтів України. Різні типи та підтипи ґрунтів мають різний природний вміст металів, а також різну історію аграрного використання. Наприклад, фосфорні мінеральні добрива можуть містити домішки важких металів, які накопичувалися в ґрунті ще до війни. У таких випадках підвищені концентрації не завжди є прямим наслідком бойових дій, говорить Олена Мельник.
З огляду на це було ухвалено рішення використовувати локальні фонові проби: ґрунт відбирали не лише безпосередньо з кратерів, а й на певній відстані від них (зазвичай до 50 метрів), де ділянка вважалася відносно недоторканою. Цей підхід дозволив здійснювати порівняльний аналіз у межах однієї ландшафтної одиниці.
Фото надала Олена Мельник
Окремою невирішеною проблемою залишається питання глибини відбору проб. Концентрації важких металів істотно змінюються залежно від шару ґрунту, тому зразки, відібрані з різних глибин, не можуть напряму порівнюватися між собою. Це ускладнює інтерпретацію результатів, особливо в районах глибоких воронок, де порушено природну стратифікацію ґрунтового профілю.
Основні завдання досліджень
За словами науковців СНАУ, ключовими завданнями їхніх проєктів стали:
– оцінка хімічного забруднення ґрунтів унаслідок воєнних дій;
– визначення концентрацій важких металів та інших токсичних компонентів;
– створення карт забруднення ґрунтів Сумської області та інших прифронтових регіонів;
– оцінка потенційного ризику для рослинництва та продовольчої безпеки;
– розробка науково обґрунтованих підходів до ремедіації та відновлення ґрунтів.
Особлива увага приділяється саме сільськогосподарським угіддям, оскільки вони безпосередньо пов’язані з виробництвом харчової продукції та експортним потенціалом України.
“Чому ми цим займаємось? Бо ми тут живемо. Це продовольча безпека. Ми працюємо задля майбутнього. Тому що це важливо для нашого покоління, яке підростає, для нас, для всього людства. І навіть іноземці цим цікавляться, тому що такого досвіду у них немає”, — зазначає Ольга Бакуменко.
Відбір зразків ґрунту дослідники проводять за стандартизованими методиками з урахуванням типу ураження:
– безпосередні кратери від ракет, КАБів, дронів;
– ділянки з пересуванням і знищенням військової техніки;
– поля з ознаками пожеж і масового вигорання рослинності.
Залежно від характеру ураження застосовуються різні схеми відбору. Для масштабних полів використовується геоінформаційний підхід із накладанням адаптивної сітки, що дозволяє визначити просторові межі забруднення, пояснює Віталій Яценко — старший викладач кафедри.
У лабораторних умовах ґрунти проходять:
– повітряно-сухе висушування (без використання високих температур);
– подрібнення до гомогенної фракції;
– аналіз методом рентгено-флуоресцентної спектроскопії.
Найбільш показові зразки додатково досліджуються в акредитованих лабораторіях Великої Британії, Франції та Чехії.
Фото надала Олена Мельник
Виявлені зміни у ґрунтах
Як пояснює Олена Мельник, дослідження, які науковці проводили за останні кілька років, показали, що у випадку часткових вибухів (дефлаграції) в ґрунт потрапляє велика кількість небезпечних хімічних сполук; у випадку ж повноцінного вибуху, основна їх частина розсіюється в повітрі. Водночас не виявлено чіткої закономірності зниження концентрацій забруднювачів із віддаленням від центру кратера, як це очікувалося на початковому етапі.
Натомість значні зміни зафіксовано у фізичній структурі ґрунтів. Усупереч припущенням про сильне ущільнення внаслідок вибухів, ґрунти в зоні кратерів часто виявлялися надмірно пухкими. Це створює ризики подальшої вітрової та водної ерозії, а також проблеми з ущільненням після засипання воронок. Такі ділянки потребують продуманих підходів до рекультивації, зокрема використання органічних матеріалів, багатошарових засипок і спеціальних агротехнічних рішень.
Особливо руйнівними є удари авіабомб і ракет, які формують кратери глибиною до 3–5 метрів, повністю знищуючи родючий шар і оголюючи материнську породу, непридатну для сільськогосподарського використання.
Одне із досліджень, результати якого опублікували у віснику Сумського національного аграрного університету, проводили у с. Стецьківка Сумського району Сумської області. Дослідна ділянка є типовою для даного регіону, представлена хвойним лісом на дерново-підзолистому піщаному ґрунті. Відбір проводився влітку 2025 року на місці, де відбулося знищення боєприпасів. Науковці зазначають, що аналіз отриманих результатів свідчить про формування стійкої тенденції до хімічного забруднення та механічного перерозподілу ґрунтів у лісових масивах, що зазнали впливу детонації боєприпасів. Вибухові процеси призводять не лише до фізичного порушення ґрунтового профілю, а й до зміни його хімічного складу, що має довготривалі екологічні наслідки.
У зоні епіцентру вибуху зафіксовано значне накопичення таких елементів, як свинець, мідь, манган, залізо та сірка. Їх підвищені концентрації підтверджують безпосереднє надходження з компонентів боєприпасів та продуктів їх детонації. Водночас для окремих елементів, зокрема барію, цирконію та рубідію, характерним є зниження вмісту в епіцентрі вибуху. На периферії уражених ділянок і на контрольних територіях спостерігається їхній механічний перерозподіл або вимивання, що пов’язано з порушенням структури ґрунту та міграційними процесами після вибуху.
Фото надала Олена Мельник
Накопичення токсичних важких металів, передусім свинцю та міді, становить серйозну довгострокову загрозу для функціонування лісових екосистем, пояснюють дослідники. Ці елементи здатні пригнічувати життєдіяльність ґрунтової мікрофлори, порушувати природні біогеохімічні цикли та знижувати відновний потенціал ґрунтів. У перспективі це може призводити до деградації рослинного покриву, зменшення продуктивності лісових насаджень і втрати екосистемних послуг. Окрему небезпеку становить ризик міграції забруднювачів у підземні води, що потенційно загрожує якості водних ресурсів та розширює зону екологічного впливу за межі безпосередньо уражених територій.
Масштабні пожежі, спричинені обстрілами, мають не менш небезпечний вплив. Адже внаслідок вигорання знищується ґрунтова мікробіота, погіршується структура ґрунту, різко знижується врожайність, зростає ризик водної та вітрової ерозії. Попри те, що мікроорганізми здатні частково відновлюватися протягом 6–12 місяців, повне відновлення родючості потребує значно більше часу та цілеспрямованих заходів.
Так, найвищі рівні забруднення були зафіксовані в місцях, де горіла військова техніка. Саме там спостерігається поєднання органічного забруднення та підвищених концентрацій важких металів. Водночас такі ділянки мають локальний характер. У регіонах, де сільськогосподарська діяльність була швидко відновлена, фермери часто прибирали залишки техніки, що ускладнює подальше виявлення й аналіз цих осередків. Дослідження в Харківській та Херсонській областях показали, що хоча окремі плями забруднення можуть бути суттєвими, вони не є репрезентативними для всієї території. Таким чином, твердження про масштабне й тотальне забруднення значної частини земель України потребують обережного й науково обґрунтованого підходу, наголошує Олена Мельник.
Фото надала Ольга Бакуменко
Ремедіація та перспективи відновлення
На основі аналізу наукових публікацій одним із найбільш ефективних підходів до зменшення забруднення ґрунтів важкими металами в лісових масивах визначено комплексну фіторемедіацію, зазначають у статті сумських науковців. Цей метод передбачає використання спеціально підібраних видів рослин-гіперакумуляторів, здатних поглинати та частково нейтралізувати токсичні елементи. Доповненням до фіторемедіації має стати рекультивація пошкоджених ділянок, зокрема заміна або стабілізація верхнього шару ґрунту та внесення спеціальних сорбентів, які зв’язують важкі метали й зменшують їх біодоступність. Застосування ж агромеліоративних заходів і біологічних препаратів може сприяти відновленню мікробіологічної активності ґрунту та пришвидшенню регенераційних процесів. Водночас обов’язковим елементом має залишатися систематичний моніторинг забруднених територій для відстеження динаміки поширення токсичних елементів і оцінки ефективності впроваджених заходів. Окремої уваги потребує розроблення та впровадження нормативно-правових документів, які регулюватимуть порядок очищення та відновлення земель, що зазнали впливу бойових дій, наголошують науковці.
Лабораторні експерименти з контрольованим вирощуванням культур дозволять визначити оптимальні рослини для очищення забруднених земель і сформувати практичні рекомендації для агровиробників, говорить Віталій Яценко.
На фото вибухотехніки знешкоджують боєприпаси, що впали на поля Сумщини
“Насправді, наслідки і вплив зараз не такі страшні, як можна собі уявити. Принаймні, на тих територіях, де зараз немає активних бойових дій, де зараз вирощують і зерно, і інші культури. Якщо є правильний догляд, якщо правильні дії проводити, то все можливо відновити. Наша мета — дослідити і показати, де і які саме методи використовувати в залежності від типу і важкості забруднень. Не можна лишати цю тему, треба обов’язково проводити моніторинги ділянок, досліджувати, розробляти мапу забруднень. Треба допомагати фермерам, фінансувати ці дослідження і подальше відновлення. Фермери мають знати, що їм робити, науковці мають допомагати розробляти їм методи ремедіації”, — наголошує Олена Мельник.
Тож, воєнні дії на території Сумської області спричинили суттєві зміни ґрунтового середовища, що проявляються як у фізичній деградації, так і в хімічному забрудненні. Водночас системні наукові дослідження, міжнародна співпраця та впровадження сучасних методів ремедіації створюють підґрунтя для поступового відновлення земель і забезпечення продовольчої безпеки регіону. Тому науковці пояснюють, що мета досліджень — не лише зафіксувати наслідки війни, а й довести, що за наукового підходу ґрунти можуть бути відновлені, а аграрна продукція — залишатися безпечною та конкурентоспроможною.
У іншому нашому тексті розповідаємо, як повітряні атаки змінюють екосистему Сумщини.
***
Ця публікація була підготовлена в рамках проєкту «Посилення стійкості
українських медіа», який реалізується Фондом Ірондель (Швейцарія) та IRMI,
Інститутом регіональної преси та інформації (Україна). Фінансується Фондом
«Швейцарська солідарність» (Swiss Solidarity). Висловлені погляди є виключно
поглядами авторів і не обов‘язково відображають позицію ФОНДУ ІРОНДЕЛЬ
або IRMI.
