Актуальні проблеми геології України. Матеріали наукової конференції професорсько-викладацького складу геологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка, 1998 рік

Экологические аспекты геохимии породных отвалов шахт

В. Алехин, Ю. Проскурня (ДонГТУ)

Экологическая обстановка г. Донецка в значительной степени определяется наличием в городе шахтных терриконов. С целью изучения геохимических особенностей пород и оценки загрязнения окружающей среды отходами угледобычи были проведены работы по опробованию терриконов. Содержание элементов в пробах было изучено с помощью химического, рентгенфлуоресцентного и спектрального анализов. В результате проведения исследований было установлено:

1) по результатам химического анализа горелые породы по отношению к свежедобытым обогащены окислами Fе, К, P, S;

2) содержания многих элементов, находящихся в породах терриконов, превышают кларки осадочных пород. Повышенные кларки концентрации установлены для Ge, Hg, Th, Cs, Cu, Cr, Pb, Се, Bi, As, Zn, Sb;

3) изучение микроэлементов в породах показало, что ряд этих элементов обогащает также и горелые породы. При этом содержание таких элементов, как Сu, Ga, Се, Th, La, Sn (для песчаников), Bi, Се, Zn (для алевролитов), Cr, Th, Zn (для аргиллитов) в горелых породах в 1,5-2 раза выше, чем в неизмененных;

4) в неизмененных песчаниках превышение ПДК по Cr достигло 9,6 раза, по Zn - 2 раза. В неизмененных аргиллитах превышение ПДК для Cr и Zn составило 4,3 раза, для As, Сu, Pb - 1,75-2 раза, в горелых - для Cr и Zn - 6,5 и 8,08 раза соответственно. В свежих алевролитах ПДК превышают концентрации As - в 11,5 раза, Cr и Zn - 4,6-4,9 раза, Hg и Pb - 2,35-2,7 раза, в горелых - As - в 9 раз, Cr, Pb, Zn - 4,6-6,2 раза, Си и Hg - 1,4-1,8 раза.

Виктор Иванович Алехин,

Юлия Анатольевна Проскурня

Донецкий государственный технический университет

340000, Донецк, Артема 58, т.910-308

 

 

Особливості формування хімічного складу підземних вод на промислових територіях

Б. Мандрик (КУТШ), В. Мокієнко (КУТШ)

Господарська діяльність на промислових територіях часто призводить до суттєвих змін у геологічному середовищі - виникають нові (антропогенні) джерела живлення підземних вод, змінюється гідрогеохімічна обстановка.

Особливості впливу промислових підприємств на хімічний склад і якість підземних вод розглянуто на прикладі Нікопольського заводу феросплавів.

Формування хімічного складу підземних вод на промислових територіях та оточуючих площах визначається в основному процесами змішування природних та техногенних вод.

За даними моделювання на територію заводу підземні води надходять з півночі та заходу. Ці води мають мінералізацію 0.9 - 2.0 г/л і переважно сульфатний натрієвий склад. На території заводу потік поповнюється техногенними водами. На об'єктах заводу, з високим споживанням води у технологічних процесах, у ґрунтовий водоносний горизонт надходять. Тут єдиним джерелом поповнення ґрунтових вод є атмосферні опади, що мають мінералізацію 0.5-0.8 г/л. З виходом за межі заводу солонуваті ґрунтові води починають опріснюватись за води з підвищеним вмістом сульфатів, хлоридів, гідрокарбонатів, іонів марганцю, заліза, фтору, нітратів. Внаслідок цього мінералізація ґрунтових вод підвищується до 5-12 г/л, а склад води стає сульфатним, сульфатно-хлоридним натрієвим. Вміст сульфатів досягає 800-900 мг/л, хлоридів 100-400 мг/л і підвищується, як правило, з підвищення мінералізації.

Ґрунтові води, в основному, розвантажуються в балку, що перетинає територію заводу та частково у нижній водоносний горизонт. Незначна їх кількість виходить за межі промплощадки заводу. Тут єдиним джерелом поповнення ґрунтових вод є атмосферні опади, що мають мінералізацію 0,5-0,8 г/л. З виходом за межі заводу солонуваті ґрунтові води починають опріснюватись за рахунок змішування з водами атмосферного походження. Про це свідчать спеціальні розрахунки, підтверджені даними режимних спостережень у свердловинах. Мінералізація води в цьому випадку становить 1.1-1.6 г/л.

Потік мінералізованих ґрунтових вод, що розвантажується у балку на території заводу, теж підлягає сильному розбавленню водами струмка, що протікає в балці. Сумарна концентрація макрокомпонентів у водах струмка не перевищує 1.5-3.0 г/л. Це пояснюється тим, що підземний стік у балку становить 0.2-0.3 середньорічної витрати струмка.

Таким чином, мінералізація та якість поверхневих вод і вод ґрунтового водоносного горизонту навколо території заводу знаходяться в межах фонових значень для досліджуваного району.

Борис Миколайович Мандрик,

Віктор. Іванович Мокієнко

Київський Університет імені Тараса Шевченка,

252022, м. Київ, Васильківська 90, т. 266-34-26.

 

 

Особливості методики геофізичних досліджень при пошуках пунктів поховання радіоактивно забруднених матеріалів

І. Онищук (КУТШ, ГЕК "Полісся", ПНДЛ ФХДГП)

В зоні відчуження ЧАЕС в 1986-1988 p.p. проводились тимчасові захоронення радіоактивно забруднених матеріалів, конструкцій, тощо без належної інженерної підготовки спеціальних могильників. Роботи виконувались в терміновому порядку без належної топографічної прив'язки пунктів захоронення радіоактивно забруднених матеріалів (ПЗРЗМ). Зараз місце знаходження багатьох з них невідоме. Між тим ці захоронення є джерелами радіоактивного забруднення підземних вод, які живлять р. Прип'ять. Виникла проблема їх пошуків та перезахоронення в стаціонарні могильники.

Задачі пошуків та розвідки ПЗРЗМ аналогічні завданням, які ставляться перед геофізичними методами при археологічних дослідженнях. При цьому застосування геофізичних досліджень базується на помітній диференціації археологічних і техногенних об'єктів та оточуючих їх непорушених порід за електромагнітними та радіометричними параметрами.

За допомогою геофізичних методів вирішуються такі основні задачі:

- картування давніх траншей, гірських виробок, дамб, котлованів;

- пошуки і розвідка могильників, некрополів, підземних споруд, складів озброєнь, пунктів захоронення радіоактивно забруднених матеріалів, тощо;

- визначення радіометричних параметрів забруднених ґрунтів. На основі набутого досвіду та літературних даних визначено, що розв'язання вище згаданих задач є дуже складною проблемою і вимагає застосування детальних комплексних геофізичних досліджень.

Раціональний комплекс геофізичних методів при пошуках та розвідці ПЗРЗМ включає мікроелектропрофілювання в різних, модифікаціях, мікроелектрозондування, структурне геодинамічне картування (СГДК-А), мікромагнітні дослідження, поверхневу та шпурову гамма-зйомку.

Геофізичні дослідження виконуються в профільно-площинному варіанті і повинні бути досить детальними. Крок спостережень складає кілька метрів, а при деталізації аномалій - десятки сантиметрів. Параметричні вимірювання виконуються на відомих об'єктах.

За матеріалами виконаних геофізичних досліджень складається комплект геофізичних карт та розрізів, за якими робиться висновок про наявність поховання радіоактивно забруднених матеріалів на вивченій площі, а також визначаються точки відкриття поховання свердловинами та шурфами.

Іван Іванович Онищук

Київський університет імені Тараса Шевченка

252022, м. Київ-22, вул. Васильківська, 90, тел 266-32-56.

 

 

Агрогеофізичні аспекти травматологічного ґрунтознавства

А. Сухорада (КУТШ)

Руйнація родючого шару Землі, що стрімко наростає і є реальною загрозою людству, дуже характерна для унікальних ґрунтів України. Тому деструкції ґрунту - її причин, ходу вивчення процесів та засобів їх нейтралізації по значимості, калібру наукомісткості наближається до найбільш фундаментальних наукових проблем. Пропонується вважати проблему пошкодження родючих ґрунтів предметом нового наукового напрямку, який можна назвати травматологічним ґрунтознавством.

Масштаб відповідних досліджень та їх життєво необхідні високі темпи вимагають адекватного інструментарію. Мало придатні, наприклад, методи класичного ґрунтознавства, зважаючи на їх низьку експресність, яка дуже утруднює організацію моніторингу та крупномасштабне картування. Ці та низка інших задач можуть успішно розв'язуватись на основі широкого застосування для потреб травматологічного ґрунтознавства; Вірогідно, що сейсмо- та гравіметричні (частково магнітометричні) дослідження повинні стати в нагоді при визначенні ущільнення фунтів. Магнітометричне вивчення орного шару певною мірою може здешевіти й значно прискорити оцінку родючості, одночасно різко збільшити детальність обстеження земельних ділянок.

Орієнтуючись на зазначену вище перспективу, зараз нами виконуються фундаментальні петрофізичні (перш за все петромагнітні) дослідження родючих ґрунтів різних регіонів України. Їх результати мають стати підґрунтям для цілеспрямованого впровадження геофізичних технологій в теорію та практику травматологічного ґрунтознавства.

Отримані на сьогодні результати певною мірою підтверджують кореляційний зв'язок вмісту гумусу в грунті із його початковою магнітною сприйнятливістю. Зафіксоване значне підвищення індуктивної намагніченості родючого шару при його ущільненні. Таким чином уже створені деякі передумови для проведення перших натурних експериментів для впровадження прикладної геофізики в теорію та практику травматологічного ґрунтознавства.

Анатолій Васильович Сухорада,

Київський університет імені Т.Шевченка,

252022, М.Київ, Васильківська 90, т. 2663466

 

 

Створення комплексного геоекологічного моніторінгу Ірпінь - Бучансько - Ворзельскої реакреаційної зони

М. Толстой, Т. Єгорова, Ю. Тимченко, А. Гожик, В. Григоренко

(КУТШ, ГЕК “ПОЛІССЯ”, ПНДЛ ФХДГП)

В Ірпінь-Бучансько-Ворзельської рекреаційної зоні (ІБВРЗ) зосереджена значна кількість рекреаційних об'єктів південної частини рекреаційної області Київського Полісся. Позитивними елементами рекреаційної придатності цієї території є сприятливі кліматичні умови;

поєднання різних рослинних угруповань, що сприяє значній візуальній різноманітності; існування значних лісових масивів та наявність чисельних водних об'єктів; морфометричні риси рельєфу є сприятливими для прогулянкової та відпочинкової рекреації; існування мережі функціонуючих санаторіїв та пансіонатів з лікуванням кардіологічних, дихальних та гастроентерологічних захворювань. Тут розташовані: 1 дитячий санаторій, 1 оздоровчий комплекс, 8 санаторіїв, 1 пансіонат, 12 будинків відпочинку та 11 піонерські таборів тощо. Всі ці рекреаційні об'єкти зосереджені в межах чотирьох населених пунктів - смт. Буча, смт. Ворзель, м. Ірпінь, с. Михайлівка-Рубежівка, території яких за даними паспортизації відносяться до IV зони радіаційного забруднення.

Поряд з радіоактивним, різної щільності, забрудненням поверхні ґрунтів Cs137, істотним є вплив промислових джерел забруднення. Інтенсивність навантаження на ґрунти побутових відходів тут сягає 9.5 м3/га. Об'єми твердих побутових відходів м. Ірпінь складають 11.5 тис. т, а валові викиди забруднюючих речовин у атмосферу - 1380 т/рік.

В процесі рекогносційних досліджень була обстежена більшість типів площинних забруднювачів і майже всі головні джерела техногенного забруднення на території ІБВРЗ, з уточненням границь їх розташування та характеру використання. Створена класифікація елементарних ландшафтів та функціонального використання території дозволяє науково обґрунтувати подальший розвиток тут моніторингових спостережень. Строкатість розподілу Cs137, К40, Rn та токсичних мікроелементів, що була простежена як по площі, так і по глибині, відображає існуючі особливості комплексного впливу різноманітних джерел техногенного забруднення території на природне середовище.

Михайло Іванович Толстой,

Тетяна Михайлівна Єгорова,

Юлія Анатоліївна Тимченко,

Андрій Петрович Гожик,

Андрій Васильович Григоренко,

Київський університет імені Тараса Шевченка,

252022, м. Київ-22, вул. Васильківська, 90, тел. 266-32-56.

 

 

Фоновий моніторінг: методологічні підходи

М. Толстой, Ю. Тимченко, Л. Кривецька (КУТШ, ГЕК "Полісся")

Фоновий моніторинг у "Концепції екологічного нормування" (Мінекобезпеки, 1996) зазначений серед основних методів екологічних досліджень, практичне застосування результатів яких сприяє визначенню максимально допустимих змін природного середовища та рівнів впливу господарської діяльності на природне середовище. Саме показники стану таких районів біосфери, які є фоновими, слід брати за основу При визначенні допустимого антропогенного навантаження. Фоновий моніторинг забруднення природного середовища має включати: 1) Геохімічний та геофізичний моніторинг - отримання інформації про рівні забруднення природного середовища та прогноз на майбутнє: визначення вмістів забруднюючих речовин у повітрі, у опадах, у водах, у грунтах; розробка математичної моделі. 2) Біологічний моніторинг: оцінка та прогноз реакції-відповіді екосистеми на фонову дію забруднювачів.

Досвід організації та проведення фонового моніторингу природного середовища полігону “Бучанський” дозволяє стверджувати, що найбільш комплексним науковим напрямком, який забезпечує цілісне геохімічне вивчення природних систем, є геохімія ландшафту. Поєднання елементарних ландшафтів (ЕГЛ) різних елементів рельєфу - геохімічні сполучення - з'єднані потоками речовини, енергії та інформації, спрямованими з елювіальних ЕГЛ місцевих вододільних просторів до ЕГЛ місцевих депресій. Найдоцільніше проводити фоновий моніторинг у верхніх ланках такого сполучення, оскільки вони вразливіші для забруднення та відрізняються максимальною геохімічною автономністю. До кінцевих ланок сполучень потрапляють латеральні природні та техногенні потоки речовини, тут можливе утворення природних та техногенних аномалій. Таке сполучення ЕГЛ, тісно пов'язаних перерозподілом хімічних елементів та сполук, можна розглядати як екосистему (сукупність живих істот та середовище їх мешкання, поєднані в єдине функціональне ціле, що виникає на основі взаємозалежності та причинно-наслідкових зв'язків між окремими компонентами). Доцільно розглядати басейн елементарного водотоку, який є таким закономірним поєднанням ЕГЛ від елювіального до супераквального та аквального. Як інтегральні показники стану природного середовища, що характеризують природні та господарські умови басейново-ландшафтної системи, можна використовувати кількісні та якісні показники річкового стоку.

Михайло Іванович Толстой,

Юлія Анатоліївна Тимченко,

Людмила Василівна Кривецька,

Київський університет імені Тараса Шевченка,

252022, м. Київ-22, вул. Васильківська, 90, тел. 266-32-56.

 

 

Розробка синтетичних мінеральних композицій для затвердіння високорадіоактивних відходів.

Б. Шабалін (ДНЦ РНС НАН та МНС України)

Проблема поводження з високорадіоактивними відходами (ВАВ) є основною перешкодою для подальшого розвитку ядерної енергетики. Найбільш реальним підходом до вирішення цього завдання на даний момент є поховання ВАВ в глибинних геологічних формаціях. Переведення ВАВ у тверду стійку форму (скло- або мінералоподібні композиції) дасть можливість забезпечити довгострокову локалізацію радіоактивних і токсичних компонентів ВАВ і (разом з інженерними бар'єрами сховища) запобігти їхньому виходу у навколишнє середовище.

Методом прожарювання спільно-осаджених компонентів при температурах 800 - 1300 °С отримані синтетичні мінеральні композиції типу. АВО3, АВ2О7 аналогічні мінералам Ті і Zr (цирконоліту, пірохлору, перовскіту і ін.) без включення, а також із спільним або роздільним включенням у них від 1 до 30 мас. % Cs, Sr, РЗЭ, Се і Th.

Рентгенографічні дослідження показали, що структури синтетичних матеріалів ідентичні структурам відповідних природних аналогів, а імітатори β- і γ-радіонуклідів ВАВ знаходяться в хімічно зв'язаній формі у вигляді стійких твердих розчинів.

Проведено порівняльний аналіз умов синтезу методом індукційного плавлення в холодному тиглі, плазмовою кальцинацією, гарячим пресуванням і методом прожарювання спільно-осаджених компонентів. Для останнього встановлена відносно низька енергоємність, високий ступінь гомогенності хімічного і гранулометричного складу кінцевого продукту, малі розміри мікрокристалітів, що забезпечують високоякісне спікання отриманих полікристалічних зразків.

Борис Григорович Шабалін

Державний науковий центр радіогеохімії

навколишнього середовища НАН та МНС України

252 680. м. Київ, пр. Паладина, 34а, т. 444-05-23

 

 

Эколого-гидрогеохимическое районирование центральной части Донбасса

О. Шевченко (ДонГТУ)

Целью эколого-гидрогеохимического районирования является выделение областей распространения различных по степени загрязнения подземных вод для выработки мер по их охране и рациональному использованию. Оно основывается на геохимической типизации подземных вод и имеет комплексный характер, поскольку учитывает как искусственные, так и природные факторы загрязнения подземной гидросферы. Подземные воды центральной части Донбасса имеют различную степень загрязнения и подразделяются на:

1) слабозагрязненные воды - показатели качества воды превышают фоновые значения, но ниже или равны предельно допустимым концентрациям (ПДК). Проведенное нами эколого-гидрогеохимическое районирование центральной части Донбасса позволило установить, что слабозагрязненные воды распространены только на северо-западе региона -Александровский район и на юго-западе - Великоновоселковский район. В формировании химического состава этих вод ведущая роль принадлежит естественным факторам.

2) загрязненные воды - показатели качества воды незначительно превышают ПДК. Загрязненные воды распространены более чем на 35% территории региона. В формировании химического состава вод этого типа роль антропогенных факторов возрастает, а иногда и превалирует. Загрязненные воды развиты, в основном, в редконаселенных районах с интенсивным ведением сельского хозяйства и умеренным развитием промышленности. Гидрогеохимические аномалии характеризуются здесь довольно большим набором компонентов. Подземные воды имеют повышенную минерализацию (1-3 г/л) и, чаще всего, слабощелочную реакцию (рН 7,2-7,4).

3) сильно загрязненные воды - показатели качества воды существенно (в несколько раз) превышают ПДК и близки к показателям состава раствора в источнике загрязнения. Сильно загрязненные воды занимают около 50% территории исследований. Они распространены в наиболее промышленных районах и охватывают центральную часть региона. Загрязнение вод здесь в значительной мере связано с крупными промышленными объектами, а также большими населенными пунктами. Поэтому в формировании химического состава подземных вод этого типа роль антропогенных факторов максимальна. Сильно загрязненные воды отличаются "пестрым" составом, высокой минерализацией - до 5,0 и даже 10,0 г/л, резкими изменениями значений рН - от 5-6 до 8-9. Гидрогеохимические аномалии обычно имеют комплексный характер и часто накладываются друг на друга.

Ольга Анатольевна Шевченко

Донецкий государственный технический университет

340000, г.Донецк, ул.Артема, 58, т. 910-308

  << на попередню


 Web-сайт створений за підтримки консорціуму IREX

 З приводу розміщення матеріалів контактуйте: Дмитро Кравченко, dmitry_k@mail.univ.kiev.ua