Головна сторінка
 
 

Актуальні проблеми геології України. Матеріали наукової конференції професорсько-викладацького складу геологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка, 23-24 травня 2001року

2. ЕКОЛОГІЯ

І. Байсарович, О. Кошляков (КНУТШ)

ДО ПИТАННЯ ЗАБРУДНЕННЯ ГЕОЛОГІЧНОГО СЕРЕДОВИЩА КАДМІЄМ

Кадмій є одним з найбільш шкідливих для здоров’я людини хімічних елементів. Усі розчинні у воді та розбавлених кислотах сполуки кадмію отруйні. Частіше за все отруєння відбувається під час вдихання парів окислу кадмію. При цьому спостерігається кашель, головний біль, утруднене дихання, запалення легенів та їх затікання з летальним результатом. Також під впливом парів сполук кадмію виникають злоякісні пухлини, а тривале його надходження в організм людини викликає захворювання нирок та кісток. Кадмій та його сполуки широко застосовуються для виготовлення стержнів ядерних реакторів, хімічних джерел току, фарб, кольорового скла; як стабілізатор пластмас; в гальванотехніці та в автомобільній промисловості.

Середній вміст кадмію в земній корі становить 1,3х10-5 вагових відсотків. Вважається, що формування ареалів акумуляції кадмію в верхній зоні геологічного середовища відбувається біля підприємств, що використовують кадмій при виробництві, вздовж транспортних магістралей та в житлово-промислових агломераціях.

Статистичний аналіз даних гідрогеохімічних досліджень району Зміївської ГРЕС (Зміївський район Харківської області) свідчить про те, що ГРЕС як техногенні об’єкти також можуть являти собою потужне джерело забруднення геологічного середовища, зокрема підземних вод, кадмієм. Можна виділити два шляхи забруднення підземних вод (палеоген-четвертинний водоносного горизонту) кадмієм внаслідок роботи Зміївської ГРЕС.

Перший шлях. Сполуки кадмію надходять в атмосферу разом із газодимовими викидами станції, осаджуються на поверхні грунтів і потім, в результаті інфільтрації, надходять у водоносний горизонт.

Другий шлях. На площу золовідвалу Зміївської ГРЕС щорічно скидається 20 млн.м3 води після промивання котлів станції, потім ця вода надходить до ставка-освітлювача і після відстою використовується в технологічному циклі. Але частина води фільтрується через основу золовідвалу та, збагатившись сполуками кадмію, надходить в палеоген-четвертинний водоносний горизонт.

За допомогою статистичної обробки гідрогеохімічних даних та математико-картографічного моделювання встановлено, що характер розподілу вмісту кадмію у підземних водах палеоген-четвертинного водоносного горизонту в районі Зміївської ГРЕС має полімодальний характер, а значне підвищення вмісту кадмію у воді спостерігається на ділянках, де водоносний горизонт має погану природну захищеність з поверхні. Перевищення ГДК за кадмієм у підземних водах становить від 2 до 43 разів.

В. Бичок (КНУТШ)

ОСНОВНІ ФАКТОРИ ТЕХНОГЕННОГО ЗАБРУДНЕННЯ ГРУНТІВ ПРИ ГЕОЕКОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕННЯХ.

В системі геоекологічних досліджень грунти розглядаються як важливі буферні системи, що спроможні регулювати і, в цілому, знижувати техногенне забруднення зони аерації, рослинності, поверхневих та підземних вод. На сучасному етапі розвитку цивілізації грунти зазнають колосального негативного комплексного впливу з боку людини.

Розорювання грунтів у корені змінює як умови міграції, так і склад і співвідношення мікроелементів, змінюється структура грунту. При не скоригованому, незбалансованому зрошенні змінюється не тільки водний режим грунту, але й виникає серйозна загроза підняття рівня грунтових вод (може виникнути процес заболочення) і засолення грунту, що може призвести до повного виключення грунтів з використання у сільському господарстві. При осушуванні у грунтах змінюється водний режим, окисно-відновні умови, посилюється біологічний кругообіг речовин, звільнюються елементи, що були законсервовані у торфі. Не дотримання правил контурного землеробства у сільському господарстві викликає процес значного посилення площинного змиву грунтів, фактично втрачається найродючийший верхній гумусовий шар, зменшується процес акумуляції і збільшується процес виносу хімічних елементів, виникають ерозійні процеси. Саме ерозійні процеси щороку перетворюють значні території у реградовані грунти. Прогрес розвитку яружно-балкової системи просто катастрофічний, особливо у степовій зоні. Нерегульований випас худоби призводить до зміни хімізму і верхнього горизонту грунтів. Регулярне внесення добрив призводить до зміни складу, співвідношення хімічних елементів та їх сполук, до утворення різноманітних важкорозчинних формацій. Внаслідок вирубки лісів, лісових пожеж, та і взагалі зміни рослинного покриву змінюється характер, темп і розмах біологічного кругообігу речовин, грунт втрачає свою типологію, і перетворюється в інше грунтове утворення. Велика кількість токсичних речовин надходить до грунту з атмосферними опадами та стічними водами. Потужний негативний вплив на грунти здійснюється шляхом індустріального та транспортного навантаження (розвиток урбанізованих територій, шахти, кар’єри, промислові підприємства, автомагістралі, трубопроводи та інші). Окремим важливим актуальним питанням є радіаційно забруднені території (атомні електростанції, наслідки Чорнобильської катастрофи) та місця поховань радіаційних відходів. До цієї групи грунтів відносяться і території , що використовують як сміттєзвалища та полігони для випробовування різноманітних типів зброї. Такі території залишатимуться непридатними для сільського господарства сотні років.

То ж доцільно розробляти програму термінових координаційних заходів щодо захисту і збереження грунтів Для вирішення цього питання потрібно систематизувати негативні процеси в окремі групи за ступенем впливу на грунти. На першому місці повинні стояти процеси, які викликають незворотні наслідки, що призводить до майже повного знищення грунтів. До цієї групи належать: ерозія, потужне індустріальне навантаження, створення сміттєзвалищ, місць поховань радіаційних відходів, військових полігонів та ін. До другої групи за ступенем впливу повинні увійти ті процеси, що здійснюють менш негативний вплив, але грають активну роль каталізаторів таких процесів : площинний змив, транспортне навантаження, забруднення з атмосферними опадами і стічними водами, розорювання, корінна зміна рослинного покриву, тощо. І до третьої групи належать найменш небезпечні : незбалансоване зрошення, осушення, нерегульований внесок добрив, неконтрольований випас худоби та інші. Викладена систематизація насамперед потрібна для виділення першочергових протидій негативним процесам.

Е. Жовинський Е., І. Кураєва , В. Манічев , А. Радченко

(ІГМР НАНУ)

ВАЖКІ МЕТАЛИ В ГРУНТАХ ЗАПОВІДНИХ ЗОН УКРАЇНИ

Заповідники є відносно чистими територіями й можуть служити реперами для визначення природного фонового вмісту хімічних елементів у грунтах. Досліджено грунти заповідників різних ландшафтно-геохімічних зон України: у степовій зоні - Луганський природний заповідник, біосферний заповідник Асканія Нова, Український степовий природний заповідник, заповідна зона Степок; у лісостеповій - природні заповідники Розточчя та Канівський; у гірському Криму — Кримський природний заповідник.

Луганський природний заповідник. У Стрільцівському степу досліджені чорноземи: звичайний, карбонатний, залишково-солонцюватий, південний. У чорноземі звичайному на лесах, розвинутому на схилах водорозділу, середній вміст рухомих форм металів в гумусовому горизонті складає, мг/кг: мідь — 5,4; цинк — 9,0; кобальт — 2,5; нікель — 7,2. Вміст рухомих форм металів у верхньому гумусовому горизонті порівняно з нижніми горизонтами більший. Рухомість металів у верхньому гумусовому горизонті, % валового: мідь — 28; цинк — 36; кобальт — 31,5; нікель — 72. У чорноземі карбонатному валові й рухомі форми металів розподіляються в генетичних горизонтах рівномірно. Середній вміст рухомих форм металів у гумусовому горизонті, мг/кг (рухомість, %): мідь — 5,9 (23,6); цинк — 15,7 (13); кобальт — 7,2 (60); нікель — 4,2 (13). В чорноземі залишково-солонцюватому на лесах в межах водорозділу середній вміст рухомих форм металів такий, мг/кг (рухомість, %): мідь — 2,6 (23); цинк — 3,4 (24); кобальт — 0,8 (55); нікель — 0,8 (43). В чорноземах південних на лесах метали по генетичних горизонтах розподілені рівномірно. Середній вміст рухомих форм, мг/кг (рухомість, %): мідь — 4,6 (20,6); цинк — 4.2 (2,8); кобальт — 2,2 (12,6); нікель — 5,2 (4).

У відділенні Провальський степ досліджувались чорноземи звичайні, розвинуті на продуктах вивітрювання кристалічних порід, і дерново-підзолисті грунти. Вміст рухомих форм у чорноземах звичайних у верхньому гумусовому горизонті складає, мг/кг: мідь — 9,2; цинк — 3,2; кобальт — 3,4; нікель — 8,9. Рухомість металів у цих грунтах така, %: мідь — 36,8; цинк — 12,6; кобальт — 50,8; нікель — 22,2. Вміст рухомих форм важких металів збільшується в гумусовому горизонті дерново-підзолистого грунту порівняно з нижніми й становить, мг/кг: мідь — 10,1; цинк — 37,2; кобальт — 5,9; нікель — 11,8. Рухомість міді у верхньому гумусовому горизонті — 5,2%; цинку — 9,3; кобальту — 49; нікелю — 29,5 %.

У Станично-Луганському відділенні досліджувались грунти у заплаві — дерново-глейові, лугово-болотні та болотні. Вони характеризуються значним вмістом валових і рухомих форм металів. Середній вміст рухомих форм металів у гумусовому горизонті різних грунтів складає, мг/кг (рухомість, %): дерново-глейові — мідь — 2,4 (1,2), цинк — 23,9 (15,9), кобальт — 4,6 (8,3), нікель — 12,5 (5,4); лугово-болотні — мідь — 12 (8,2), цинк — 35,2 (3,28), кобальт — 7,5 (10,9), нікель — 17,7 (5,3); болотні — мідь — 25,7 (5,4), цинк — 89,1 (7,4), кобальт — 6,2 (6,2), нікель — 15,8 (4,9). Підвищений вміст металів у грунтах Луганського заповідника зумовлений техногенним впливом підприємств вуглевидобувної та металургійної промисловостей.

Біосферний заповідник Асканія Нова. Досліджувались каштаново-солонцюваті грунти на суглинках, розвинуті на схилах подів. Валові та рухомі форми металів майже рівномірно розподілені в горизонтах грунту. Середній вміст рухомих форм металів, мг/кг (рухомість, %): мідь — 2,7 (10,8); цинк — 3,2 (4); кобальт — 0,8 (0,72); нікель — 3,6 (10).

Український степовий природний заповідник складається з трьох дільниць, що є еталонами цілинного лугового (Михайлівська цілина), рівнинного (Хомутівський степ) та кам’янистого (Кам’яні Могили) різнотравно-типчаково-ковильного степу.

У Хомутівському степу досліджувались чорноземи звичайні середньогумусові на лесах, розвинуті на схилах водорозділів. Середній вміст рухомих форм металів у гумусовому горизонті, мг/кг (рухомість, %): мідь — 5,9 (23,6); цинк — 27,4 (9,6); кобальт —22 (18,3); нікель — 8,1 (25,3). На дільниці Кам’яні Могили досліджувались чорноземи звичайні гумусові на кристалічних породах, середній вміст рухомих форм в яких складає, мг/кг: мідь — 6,3; цинк — 12,7; кобальт — 17,2; нікель — 3,2. Встановлено тісний зв’язок між вмістом металів у грунтах і грунтоутворюючих породах (коефіцієнт кореляції міді — 0,82, цинку — 0,87, кобальту — 0,92 і нікелю — 0,89).

Заповідна зона Степок. У чорноземах звичайних середньогумусових на су-глинках у межах водорозділів середній вміст рухомих форм металів становить, мг/кг (рухомість, %): мідь — 7,7 (30,8); цинк — 5,2 (6,5); кобальт — 3,2 (26,6); нікель — 7,8 (21,8). Відмічено збільшення вмісту рухомих форм цинку й нікелю у верхньому грунтовому горизонті.

Природний заповідник Розточчя охоплює частину Львівсько-Бережанського вододільного плато. Досліджувались підзолисті, торф’яно-болотні та дерново-карбонатні грунти в акумулятивних ландшафтах низовин. Середній вміст рухомих форм у грунтах складає, мг/кг (рухомість, %): підзолисті – мідь — 2,2 (1,8), цинк — 1,6 (5,2), кобальт — 0,8 (3,2), нікель — 1,9 (10,2); торф’яно-болотні — мідь 1,9 (4,2), цинк — 8,2 (4,5), кобальт — 0,6 (12), нікель — 1,4 (24); дерново-карбонатні — мідь 2 (1,6), цинк — 3,6 (5,2), кобальт — 0,9 (16,5), нікель — 2,0 (10,1).

Канівський природний заповідник. Розташований на Придніпровській височині. Досліджено світло-сірі, сірі й темно-сірі опідзолені грунти на лесах. Середній вміст рухомих форм у грунтах заповідника, мг/кг (рухомість, %): світло-сірі — мідь — 4,9 (17,1), цинк — 7,2 (11), кобальт — 4,2 (48,8), нікель — 9,5 (32,3); сірі — мідь 2,9 (9,0), цинк — 15,6 (20,8), кобальт — 3,61 (34,4) нікель — 6,2 (20,4); темно-сірі – мідь 3,7 (13,2), цинк — 26,2 (29,2), кобальт — 4,2 (8,7), нікель — 8,4 (46,6). Вміст рухомих форм міді, цинку, кобальту та нікелю в грунтах з глибиною збільшується.

Заповідники Криму. Клепиніно (Центрально-Кримська обл.); Сонячне (передгір’я Кримських гір); Кримський природний заповідник (головне гірське пасмо). В чорноземах звичайних на лесах зони Клепиніно середній вміст рухомих форм металів складає, мг/кг: мідь — 2,5, цинк — 4,2, кобальт — 3,2, нікель — 6,7; в чорноземах південних зони Сонячне — мідь —2,7, цинк — 5,2, кобальт — 3,6, нікель — 4,2. Від вододілу до низин ділянок вміст рухомих форм кобальту, цинку збільшується, а нікелю — зменшується. В Кримському природному заповіднику проведено геохімічне дослідження грунтів уздовж профілів, що перетинають різні гірські породи — сланцюваті та піщані з перехідними товщами суглинків. Вивчались буроземи опідзолені. Встановлено, що в грунтах елювіальних ландшафтів вміст рухомих форм металів складає, мг/кг (рухомість, %): мідь — 3,8 (2,8); цинк —4,2 (10,2); кобальт — 1,8 (12,3); нікель — 2,1 (6,2). Суттєво збільшуються ці показники в грунтах підпорядкованих ландшафтів заповідника: мідь — 5,2 (10,2); цинк — 5,8 (28,3); кобальт — 2,8 (32); нікель — 3,2 (12,3).

Висновки. Заповідники Асканія-Нова, Український природний степовий, Канівський і Розточчя за вмістом та рухомістю у грунтах важких металів можна вважати умовно чистими. В усіх відділеннях Луганського природного заповідника встановлено високий вміст металів у грунтах, які перевищують природний фоновий у декілька разів, що може бути наслідком техногенного впливу підприємств вугільновидобувної та металургійної промисловості й свідчить про особливий тип розподілу важких металів у грунтах — техногенно-акумулятивний. Геохімічне вивчення грунтових відкладів заповідників є першим кроком у створенні комплексного екологічного моніторингу.

І. Кураєва (ІГМР НАНУ)

ОСОБЛИВОСТІ МІГРАЦІЇ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ У ГРУНТАХ УКРАЇНИ

Грунт є системою, хімічні складові якої перебувають у постійній взаємодії під впливом внутрішніх та зовнішніх факторів геохімічної міграції. Хімічні елементи та їх сполуки зосереджені в ефективних фазах грунту (грунтовий поглинаючий комплекс, грунтовий розчин, грунтове повітря, первинні та вторинні мінерали, грунтова біота). Взаємозв’язок між цими фазами здійснюється через грунтовий розчин шляхом комплексоутворення, іонного обміну, осадження, розчинення, абсорбції та десорбції. Вивчаючи закономірності розподілу та особливості фізико-хімічної міграції елементів у грунтах, необхідно базуватись на найважливіших принципах системного дослідження природних середовищ: цілісність, зв’язок, структура та організація, рівні системи та їх ієрархія, самоорганізація, функціонування та розвиток.

Використання математичного моделювання із застосуванням термодинамічного аналізу та взаємно узгоджених даних про комплексні сполуки елементів з органічними й неорганічними компонентами природних вод дозволило визначити форми міграції металів у грунтових розчинах основних типів грунтів України. Розрахунки зроблено за програмою MINTEQA2 (Allison, Brown, Novo-Crooloc, 1990). В основу програми покладено банк узгоджених термодинамічних даних про константи нестійкості комплексних сполук металів з органічними та неорганічними компонентами, присутніми у природних грунтових розчинах. Для розрахунків використовувались дані повного хімічного аналізу. Вперше, при розрахунках було враховано вміст фульво- (FA) і гумінових кислот (HA).

В грунтових розчинах з чорнозему звичайного суглинистого на нікель у формі Ni2+ припадає 1,6 % від загальної його концентрації в розчині, у формі NiCO3 — 1,3; NiFA — 79,6, Ni(OH)FA — 17,1. Кобальт в цих розчинах мігрує у формі, %: Co2+ — 58,4; CoHCO3 —15,1; CoFA — 15,8; CoSO4 — 10,2; мідь — у формі Cu(OH)2FA–2 — 47,7, CuHA —43,9; цинк у формі Zn2+ — 53,6 і ZnFA — 41,4. У розчинах каштаново-солонцюватих грунтів нікель мігрує у вигляді фульватних комплексів NiFA — 78,9%. Мідь в цих розчинах утворює комплекси: Cu(OH)2 (50,8 %) та CuHA (36,8 %). Вміст форм ZnFA складає 32,1 %, а Zn2+ — 63,7%. Кобальт мігрує головним чином у вигляді Co2+ (67,9) і CoFA (11,9 %). Мідь у дерново-підзолистих грунтових розчинах мігрує у формі фульватних комплексів Cu(OH)2FA2- — (82,5%). Основні форми міграції кобальту в цих розчинах — Co2+ (43,7%) і CoSО4 (35,4%). Цинк мігрує у вигляді: Zn2+ (55,7%) і ZnFA (33,6%). Нікель — NiFA (78,6%) та NiOHFA (17,3%).

Свинець в грунтових розчинах виявлено в техногенно-забруднених грунтах Донецької області (м. Алчевськ), у вигляді Pb2+ (від 25,3 до 32,4 %), PbCO3 ( від 36,3 до 50,2 %) і PbFA (від 1,5 до 22,3 ).

Підвищення концентрації металів у грунтових розчинах збільшує кількість форм міграції їх у вигляді вільних катіонів. У розчинах чорнозему звичайного вона становить, %: нікель -59,1, кобальт -76,3, мідь-24,3, цинк -94,3; в дерново-підзолистих грунтах : нікель -59,1, кобальт -80,4, мідь -57,9, цинк - 95,5; у каштаново-солонцюватих грунтах: кобальт - 74,4, мідь - 40,7, цинк - 80,1, нікель - 70,2.

Теоретичні розрахунки розподілу міграційних форм елементів у природних розчинах перевірено експериментальними методами колориметрії та потенціометрії. Встановлено, що для міді, кобальту, цинку й нікелю типовими формами міграції в грунтових розчинах є вільні катіони металів та розчинні металоорганічні комплекси.

 

Н. Крюченко

ФТОР У ПИТНИХ ВОДАХ УКРАЇНИ ТА ЗАХВОРЮВАННЯ, ПОВ’ЯЗАНІ З НИМИ

Стан здоров’я населення є основним інтегральним показником екологічного стану території. Вміст фтору у питній воді є одним з компонентів, що визначає придатність води до використання у народному господарстві.

Нами було вивчено екологічний стан 4 областей України (Львівська, Одеська, Київська та Полтавська), які умовно можна віднести до 4 біогеохімічних регіонів з різним вмістом фторидів в оточуючому середовищі. Вміст фтору у грунті, воді та продуктах харчування збільшується від першого до четвертого біогеохімічного регіону. Класифікація якості питної води, в залежності від вмісту в ній фтору представлена у таблиці 1.

Таблиця 1

Добове споживання фтору населенням з водою та продуктами

Категорія населення

Норма споживання фтору, мг

Львівська обл.,

споживання фтору, мг

Одеська обл.,

споживання фтору, мг

Київська обл.,

споживання фтору, мг

Полтавська обл.,

споживання фтору, мг

Діти

         

1 – 3 роки

0,5

0,26

0,45

0,53

0,75

4 – 6 літ

1

0,41

0,72

0,87

1,26

7 – 14 літ

1,5

1,5

0,99

1,21

1,80

Дорослі (групи фізичної активності)

1

 

0,68

1,19

1,43

1,87

2

 

0,73

1,28

1,54

2,10

3

1,5

0,80

1,40

1,69

2,35

4

 

0,91

1,59

1,83

2,73

5

 

1,06

1,86

2,29

3,25

За останній час ситуації у регіонах змінюються. Наприклад, у Львівській області, яка віднесена до першого біогеохімічного регіону і є ендемічною по гіперфторозу виникають локальні осередки (у районі Львовсько-Волинського кам’яновугільного басейну та Миколаївському цементному заводі), де вміст фтору у воді досягає 4 мг/л, що є наслідком техногенного навантаження та показником виникнення флюорозу у місцевого населення. Одеську область, яка віднесена до другого біогеохімічного регіону можна віднести теж тільки частково, бо вміст фтору у питній воді до 6мг/л зустрічається у населених пунктів таких, як Арциз та Татарбунари, що пов’язано з тектонічними розломами. У Київській області середній вміст фтору 0,6 мг/л, але техногенне навантаження території призводить до збільшення концентрації фтору у питній воді - 2 мг/л і більше. Ситуація у Полтавській області є ендемічною по флюорозу, де велику роль відіграють природні фактори.

Таким чином екологічні захворювання мають локально-епідеміологічний характер, вони концентруються у районі розвитку несприятливого процесу (техногенного чи природного - тектонічні розломи, солянокупольні структури).

Фтор є хімічним елементом, від якого залежить здоров’я населення, тож проблема вмісту фтору у питній воді вимагає посиленої уваги.

М.Коржнев, О.Кошляков (КНУТШ)

НАПРЯМИ РОБОТИ ЛАБОРАТОРІЇ ПРИКЛАДНОЇ ЕКОЛОГІЇ ГЕОЛОГІЧНОГО ІНСТИТУТУ КИЇВСЬКОГО УНІВЕРСИТЕТУ

На протязі 1996-2000р.р. Геологічним інститутом Київського університету виконаний значний обсяг робіт екогеологічного спрямування. Зокрема, проводились наукові дослідження стану і прогноз змін геологічного середовища під впливом техногенних факторів, наукові обгрунтування систем моніторингу в районах видобутку корисних копалин; здійснювались наукові еколого-експертні оцінки об’єктів надрокористування; розроблялись проекти нормативно-правових документів у сфері раціонального використання надр та екологічної безпеки тощо.

Аналіз досвіду згаданих робіт та аналогічних робіт в інших державах свідчить про те, що подальший ефективний розв’язок наукових та сучасних прикладних екогеологічних задач в сфері раціонального використання надр неможливий без консолідації зусиль не тільки кваліфікованих фахівців-геологів різних відомств, а також без залучення спеціалістів інших галузей.

Саме тому у лютому 2001 року на базі Геологічного інституту Київського університету створена лабораторія прикладної екології, в штат якої ввійшли викладачі та науковці Київського національного університету імені Тараса Шевченка, науковці Інституту геологічних наук НАН України, науковці Ради по вивченню продуктивних сил НАН України, науковці та фахівці геологічної галузі, спеціалісти Мінекоресурсів України.

Головними напрямами роботи створеної лабораторії є:

- наукові дослідження стану та прогноз змін геологічного середовища;

- вивчення проблем впливу використання надр на природні екосистеми;

- наукові обгрунтування систем моніторингу геологічного середовища як складових частин природних екосистем із застосуванням ГІС-технологій;

- наукові еколого-експертні оцінки та аудит об’єктів і територій інтенсивного надрокористування;

- аналіз розвитку мінерально-сировинної бази та еколого-економічна переоцінка наявного фонду родовищ корисних копалин;

- розвиток нормативно-правової бази і системи державного управління у сфері раціонального використання надр та екологічної безпеки;

- екологічна освіта, підвищення кваліфікації кадрів у сфері екогеології.

О. Кошляков, А. Гожик., М. Коржнев,

В. Кравець (КНУТШ)

ЗАГАЛЬНІ ПРАВИЛА ОХОРОНИ ДОВКІЛЛЯ ПРИ РОЗРОБЦІ РОДОВИЩ НАФТИ ТА ГАЗУ НА СУШІ

У 2000 році Геологічним інститутом Київського університету завершені роботи по темі “Підготовка проектів нормативних документів по охороні довкілля під час розробки родовищ нафти та газу” (договір від 16 червня 1998р. №195/13 між Мінекобезпеки України та Геологічним інститутом). Роботи за договором виконувались в два етапи.

На першому етапі проаналізовані: чинні законодавчі та нормативні документи, що регламентують роботи на родовищах нафти і газу; типові звіти про геолого-пошукові роботи на нафту і газ; розділи ОВНС, які були надані для отримання погодження на ліцензування (~ 30 об`єктів); результати наукових еколого-експертних оцінок проектів розвідки та експлуатації родовищ нафти і газу; висновки державних екологічних експертиз відповідних проектів. На основі аналізу були визначені основні групи факторів, які негативно впливають на довкілля при проведенні робіт на нафту і газ.

Такий аналіз дозволив сформулювати головні екологічні вимоги до підприємств, що здійснюють пошуки, розвідку та експлуатацію родовищ нафти і газу. Крім того, була визначена група питань, які вимагають певного законодавчого врегулювання або пояснення внаслідок адміністративної реформи. Виходячи з вищезгаданого, були визначені головні аспекти нормативного документу з умовною назвою “Правила охорони довкілля при пошуках, розвідці та розробці родовищ нафти і газу”.

На другому етапі підготовлений власне проект нормативного документу “Загальні правила охорони довкілля при розробці родовищ нафти та газу на суші”, який складається з 4-х частин:

- загальні положення;

- державне регулювання в екологічній сфері при пошуках, розвідці і розробці родовищ нафти і газу;

- види та джерела забруднення навколишнього середовища при пошуках, розвідці і розробці родовищ нафти і газу, що підлягають обов`язковій оцінці;

- головні вимоги щодо оцінки впливу на навколишнє середовище при пошуках, розвідці і розробці родовищ нафти і газу.

Проект грунтується на існуючий законодавчій базі, підзаконних актах, інструкціях, інструктивних листах, відомчих інструктивних документах, тощо. При складанні проекту враховані: досвід екологічної регламентації робіт на діючих родовищах нафти і газу; результати екологічних експертиз відповідних проектів; організаційні зміни, що відбулися внаслідок адміністративної реформи.

В складанні звіту та проекту “Загальних правил охорони довкілля при розробці родовищ нафти та газу на суші” брали участь: Кошляков О.Є., канд. геол.-мінерал. наук, (керівник робіт); Гожик А.П., канд. геол.-мінерал. наук; Коржнев М.М., доктор геол.-мінерал. наук; Кравець В.В., канд. техн. наук.

М. Огняник , Ю. Загородній (КНУТШ)

РЕЗУЛЬТАТИ ЕКОЛОГО-ГІДРОГЕОЛОГІЧНОГО ОБСТЕЖЕННЯ ТЕРИТОРІЇ ВІЙСЬКОВОГО АЕРОДРОМУ М. БІЛА ЦЕРКВА КИЇВСЬКОЇ ОБЛАСТІ

Згідно з програмою ліквідації стратегічних авіаційних комплексів (САК) відділом охорони підземних вод Інституту геологічних наук Національної академії наук України було проведене еколого-гідрогеологічне обстеження території військового аеродрому поблизу м. Біла Церква Київської області.Роботи проводилися з метою оцінки техногенного впливу авіаційних об’єктів на підземну гідросферу: виявлення основних джерел забруднення грунтів та підземних вод, простеження шляхів міграції забруднених речовин, отримання вихідних даних для створення математичної моделі фільтраційних та міграційних процесів на території робіт.

Гідрогеологічні умови району робіт в значній мірі визначаються його розташуванням на схилі Українського кристалічного щита. Пошарове розміщення водоносних горизонтів, їх невитриманість по площі та прямий гідравлічний зв’язок між ними є характерною рисою території робіт. На цій території має розповсюдження водоносний комплекс середньочетвертинних озерно-льодовикових, водно-льодовикових та льодовикових відкладів, що має гідравлічний зв’язок з водоносним горизонтом тріщинних вод кори вивітрювання кристалічних порід.Виходячи із гідрогеологічних умов району, методикою еколого-гідрогеологічного обстеження було передбачено: буріння мережі спостережних та пошукових свердловин з відбором проб води та грунту; гідрохімічне опробування поверхневих водопунктів; грунтову геохімічну зйомку на окремих ділянках району.В результаті виконання комплексу цих робіт було:

1.Визначено найбільш розповсюджені речовини-забруднювачі — нафтопродукти (зокрема авіаційний гас), важкі метали (залізо, хром, цинк, свинець, марганець) а також нітрати та нітрити.

2.Встановлено основні джерела забруднення — для нафтопродуктів це склади паливно-мастильних матеріалів (ПММ), для важких металів це авіаремонтний завод та рампа.

3.Оконтурено лінзу гравітаційного гасу, що знаходилась поблизу складу ПММ №3, та побудовано карту потужностей цього нафтопродукту на дзеркалі підземних вод.

4.Простежено основні шляхи міграції забруднюючих речовин із потоком грунтових вод у напрямку р. Рось.

5.Визначено місця розвантаження забруднених підземних вод.

6.Зроблено гідрохімічну характеристику поверхневих водотоків.

7.Створено систему моніторингових свердловин.

Данні виконаних робіт мають бути використані для проведення математичного моделювання міграції забруднювачів у підземному середовищі. Метою такого моделювання є відтворення еколого-гідрогеологічної ситуації району робіт та прогноз подальшого розповсюдження забруднюючих речовин на цій ділянці.

А.Радченко (ІГМР НАН У)

ЗАСТОСУВАННЯ ТЕРМОСПЕКТРІВ РТУТІ ДЛЯ ОЦІНКИ ЕКОЛОГО-ГЕОХІМІЧНОГО СТАНУ ТЕРИТОРІЙ

У останні десятиліття в усьому світі помітно зросла кількість робіт із геохімії ртуті, спрямованих насамперед на дослідження її форм знаходження. В Україні найбільш цікавим для таких досліджень регіоном є Крим – як традиційно рекреаційна територія, значний відсоток якої складають заповідні землі і як геологічний об’єкт, якому притаманний розвиток зсувних процесів, грязевого вулканізму та наявність рудопроявів ртуті. Для визначення вмісту ртуті та її термоспектрів в корінних породах, мінералах та грунтах був застосований атомно-абсорбційний метод.

За особливостями геологічної будови, розміщення природних джерел ртуті, ландшафтно-геохімічних умов та рівню антропогенного навантаження на території Криму виділено три області: Гірський Крим, Рівнинний та Керченський півострів.

Природні джерела ртуті у Гірському Криму, до якого входять три ландшафтно-геохімічні зони – Південний берег Криму, Головна гряда, Передгірський Крим, пов’язані із глибинними розломами ортогональної системи. Антропогенні джерела представлені кар’єрами по розробці будматеріалів, промпідприємствами, автошляхами, аграрно-промисловими та комунально-побутовими об’єктами. В природних аномальних полях у грунтах, грунтовому повітрі та гідросфері вміст ртуті тільки в окремих пробах в 2–10 разів вищий за фоновий. В аномальних полях різноманітних джерел в грунтах спостерігається приріст (поява) легкорухомих (до 20%) та високотемпературних (до 15%) форм ртуті. У районах рудопроявів та кар’єрів грунти характеризуються майже таким термоспектром, як і у фоновому полі. Уздовж автодоріг відмічено збільшення кількості рухомих форм. У районі військового полігона зафіксований повний термоспектр при високому вмісті малорухомих форм (до 25%). У районі звалищ комунально-побутових відходів відзначено приріст високотемпературних форм. Аналізована територія характеризується високою здатністю до самоочищення ландшафтів і сформований тут природний баланс ртуті практично не порушується її надходженням з антропогенних джерел.

Для Керченского півострова основним природним джерелом надходження ртуті в біосферу є грязьові вулкани. Техногенні джерела представлені підприємствами м.Керчі; у межах їхніх промплощадок вміст ртуті в грунтах досягає 28.0 мг/кг. У грунтах поблизу грязьових вулканів та в грунтах проммайданчиків установлені максимальні концентрації рухомих форм ртуті при її загальному високому вмісті (до 25-30%). Геологічне середовище Керченского півострова відносять до категорії сильно техногенно змінених, а ландшафти тут характеризуються низькою здатністю до самоочищення. Отже ртуть можна розглядати як лімітуючий елемент, що посилює токсичність комплексних геохімічних аномалій.

Аналіз розподілу ртуті в компонентах біосфери Рівнинного Криму дозволяє говорити про відсутність на цій території природних джерел ртуті. Техногенні джерела пов’язані з промвузлами міських агломерацій північного Присивашшя. Саме тут за рахунок відходів і викидів промпідприємств формуються комплексні геохімічні аномалії. У забруднених грунтах валовий вміст ртуті на 1–2 порядки вище фонового, а вміст рухомих форм підвищується до 50–55%. Для ландшафтів Рівнинного Криму характерна низька здатність до самоочищення і переважно латеральна міграція, що призводять до площинного поширення рухливих форм ртуті і накопиченню їх у верхніх водоносних горизонтах.

Низькі значення вмісту ртуті та характер їх розподілу як у компонентах біосфери, так і в локальних комплексних (природно-техногенних) аномаліях виключає можливість формування тут стабільних, значних за площею аномалій ртуті та віднесення Криму або ж його окремих ландшафтно-геохімічних зон до категорії ртутних біогеохімічних провінцій.

Ю. Тимченко (КНУТШ)

ВИЗНАЧЕННЯ ФОНОВИХ ВМІСТІВ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ У ГРУНТАХ ПОЛІГОНУ “БУЧАНСЬКИЙ”

Оскільки геохімічне вивчення грунтів передбачає аналіз вмістів хімічних елементів у грунтових шарах з метою локалізації місць можливого техногенного забруднення, необхідною ланкою досліджень є визначення вмістів, фонових для даної території. Результати, одержані для полігону, можуть бути використані для подібних за природними рисами територій південної частини зони мішаних лісів.

Для умовних горизонтів грунтів полігону були розраховані середні значення вмістів хімічних елементів (дані спектрального напівкількісного аналізу за відборами 1998-1999 рр.). З розрахункових вибірок виключались аномальні значення для кожного з елементів, що їх вміст визначався. Аналіз середніх значень у сукупності з розподілами вмістів досліджуваних елементів у виділених горизонтах дозволив зробити висновки щодо особливостей концентрації хімічних елементів у грунтах, а також визначити фонові значення вмістів елементів, для яких це можливо.

За результатами розрахунків елементи можна згрупувати за характером знаходження в досліджуваних грунтах (значення вмістів наведено в % маси):

1. Вміст Ba, Mg, Ca, Mn у горизонтах неоднорідний, значною мірою залежить від типу грунту, з якого відібрано проби, оскільки різні генетичні типи відзначаються різним рівнем їх вмісту; середні значення розраховуються лише для деяких горизонтів; фонові значення для грунтів полігону не визначаються.

2. Середній вміст елементів, розрахований для різних горизонтів, – неоднаковий, але певної закономірності в його зміні не встановлено; фонові значення змінюються в межах: P 0,06-0,08; Ti 0,4-0,5; Ga 0,0010-0,0015; V 0,002-0,003; Zn 0,006-0,007; Na 0,4-0,6; Si 29-30.

3. Середній вміст елементів у різних горизонтах також неоднаковий, але спостерігаються певні тенденції його зміни. Визначені такі фонові вмісти елементів у грунтових горизонтах (в дужках – глибина горизонтів):

Sc 0,0009 (0-5 см), 0,0007-0,0008 (5-10 см), 0,0009 (10-20 см), 0,0007 (>20 см);

Pb 0,002 (0-10 см), 0,0017 (10-20 см), 0,0016 (20-30 см), 0,0014 (>30 см);

Y 0,003 (0-10 см), 0,002 (>10 см);

Yb 0,0002-0,0003 (0-10 см), 0,0002 (>10 см);

Mo 0,0002 (0-20 см), 0,0001 (>20 см);

Co 0,0006-0,0007 (0-5 см), 0,0007-0,0008 (5-10 см), 0,0009 (10-20 см), 0,0007 (>20 см);

Zr 0,04 (0-5 см), 0,03-0,04 (5-10 см), 0,03 (>10 см);

Al 6,0-7,0 (0-5 см), 5,0-5,5 (5-20 см), 4,5 (>20 см).

4. Вміст у грунтах полігону практично сталий; розраховані середні значення можна вважати фоновими. Вони дорівнюють: Nb 0,002; Ni 0,002; Bi 0,0002; Sn 0,0002; Cu 0,002 і Fe 3,0.

Можна бачити, що для більшості з елементів третьої групи вміст у грунтах зменшується з глибиною; для Pb, Zr і Al ці зміни відбуваються поступово, для Y і Yb – глибше 10 см (нижче гумусового горизонту), а для Mo – глибше 20 см; вміст Sc вищий у поверхневій і в перехідній частині гумусового горизонту, усталюється глибше 20 см, а вміст Co поступово збільшується до глибини 10-20 см, нижче також усталюється. Практично для всіх названих елементів, за винятком Pb, вміст у досліджуваних горизонтах грунтів глибше 20 см – стабілізується.

 << на попередню


 Web-сайт створений за підтримки консорціуму IREX

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