Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції

Наводяться тези основних доповідей четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції “Довкілля – ХХІ”, присвяченої 90-річчю НАН України, які містять результати теоретичних та прикладних досліджень молодих науковців із загальних проблем сталого розвитку, екологічної і техногенної безпеки, збереже...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2008
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут проблем природокористування та екології НАН України 2008
Schlagworte:	Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57384
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції // Екологія і природокористування. — 2008. — Вип. 11. — С. 174-215. — укр, рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-57384
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-573842014-03-08T03:01:18Z Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції Наводяться тези основних доповідей четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції “Довкілля – ХХІ”, присвяченої 90-річчю НАН України, які містять результати теоретичних та прикладних досліджень молодих науковців із загальних проблем сталого розвитку, екологічної і техногенної безпеки, збереження і відродження природного середовища, раціонального природокористування регіонів. Приводятся тезисы основных докладов четвертой Международной молодежной научной конференции «Окружающая среда – ХХІ», посвященной 90-летию НАН Украины, которые содержат результаты теоретических и прикладных исследований молодых ученых по общим проблемам устойчивого развития, экологической и техногенной безопасности, сохранения и возрождения окружающей среды, рационального природопользования регионов. 2008 Article Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції // Екологія і природокористування. — 2008. — Вип. 11. — С. 174-215. — укр, рос. XXXX-0010 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57384 504:577.4:339.5 ru Інститут проблем природокористування та екології НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції
spellingShingle	Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції
description	Наводяться тези основних доповідей четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції “Довкілля – ХХІ”, присвяченої 90-річчю НАН України, які містять результати теоретичних та прикладних досліджень молодих науковців із загальних проблем сталого розвитку, екологічної і техногенної безпеки, збереження і відродження природного середовища, раціонального природокористування регіонів.
format	Article
title	Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції
title_short	Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції
title_full	Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції
title_fullStr	Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції
title_full_unstemmed	Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції
title_sort	матеріали четвертої міжнародної молодіжної наукової конференції
publisher	Інститут проблем природокористування та екології НАН України
publishDate	2008
topic_facet	Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57384
citation_txt	Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції // Екологія і природокористування. — 2008. — Вип. 11. — С. 174-215. — укр, рос.
first_indexed	2025-07-05T08:39:13Z
last_indexed	2025-07-05T08:39:13Z
_version_	1836795801660030976
fulltext	ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 174 ЧАСТИНА 5. МАТЕРІАЛИ ЧЕТВЕРТОЇ МІЖНАРОДНОЇ МОЛОДІЖНОЇ НАУКОВОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ УДК 504:577.4:339.5 ДОВКІЛЛЯ – ХХІ. МАТЕРІАЛИ ЧЕТВЕРТОЇ МІЖНАРОДНОЇ МОЛОДІЖНОЇ НАУКОВОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ Наводяться тези основних доповідей четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції “Довкілля – ХХІ”, присвяченої 90-річчю НАН України, які містять резуль- тати теоретичних та прикладних досліджень молодих науковців із загальних проблем сталого розвитку, екологічної і техногенної безпеки, збереження і відродження природ- ного середовища, раціонального природокористування регіонів. Приводятся тезисы основных докладов четвертой Международной молодежной на- учной конференции «Окружающая среда – ХХІ», посвященной 90-летию НАН Украи- ны, которые содержат результаты теоретических и прикладных исследований моло- дых ученых по общим проблемам устойчивого развития, экологической и техногенной безопасности, сохранения и возрождения окружающей среды, рационального природо- пользования регионов. Передмова Проблеми залучення в науку обдарованої молоді та її закріплення були актуальними завжди і становили одну з важливіших скла- дових кадрової політики у науковій сфері, якій особливу увагу приділяє Національна академія наук України. Одним із таких захо- дів стала Міжнародна молодіжна наукова конференція «ДОВКІЛЛЯ - ХХІ». Проведе- на Дніпропетровською облдержадміністра- цією разом з Відділенням наук про Землю НАН України, Придніпровським науковим центром НАН і МОН України, Інститутом проблем природокористування та екології НАН України вчетверте у жовтні 2008 року Міжнародна молодіжна наукова конферен- ція “Довкілля-ХХІ” засвідчила як підвищен- ня зацікавленості молоді у вирішенні нага- льних проблем сталого розвитку суспільст- ва, так і зростаючий рівень її творчої актив- ності та наукової результативності. Конфе- ренція була присвячена 90-річчю Націона- льної академії наук України. Основна мета конференції — розвиток творчої активності молодих учених і спеціалістів, аспірантів та студентів, залучення їх до рішення актуальних задач сучасної науки щодо довкілля, встановлення контактів між колегами для подальшої роботи. Конференція присвячена актуальним проблемам сталого розвитку регіонів, раціонального природокористування, © ІППЕ НАН України, 2008 екомоніторингу, екологічній та техногенній безпеці, екологічному вихованню та освіті. На конференцію були заявлені біля 100 доповідей від 40 наукових організацій Біло- русі, Іспанії, Македонії, Німеччини, Росії і України. На пленарних і секційних засідан- нях відбулася жвава дискусія відносно акту- альних проблем переходу регіонів до стало- го розвитку, моніторингу навколишнього середовища, методів і форм контролю стану екосистем, екологічної та техногенної без- пеки, екологічного нормування антропоген- них навантажень, екологічного виховання та освіти. На пленарному засіданні заслухані нау- кові доповіді від Національної академії наук України: “Міжнародний рік планети Земля: стан та перспективи участі українських нау- ковців у глобальних заходах в галузі наук про Землю”, “Основні досягнення та переш- коди на шляху до сталого розвитку Украї- ни”, низка доповідей провідних науковців Інституту проблем природокористування та екології НАН України з проблем геоекології, екомоніторингу, раціонального природоко- ристування, екологічного нормування, від- родження порушених гірничими роботами земель, доповіді голови обласної ради моло- дих вчених і представника Дніпропетровсь- кої міської ради щодо ролі молоді у науковій розбудові держави. На конференції підкреслювалась важлива роль органів влади Дніпропетровщини у ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 175 проведенні дійової екологічної політики, підтримці ініціатив і починань науковців області, спрямованих на збереження і відро- дження природного середовища, забезпе- чення переходу регіону на засади сталого розвитку, підвищення інформованості насе- лення з екологічних питань і їх активного залучення до попередження екологічних не- гараздів. Саме в нашій області, у т.ч. за уча- стю Інституту проблем природокористуван- ня та екології НАН України були розроблені проекти Концепції переходу України до ста- лого розвитку, Державної програми забезпе- чення сталого розвитку регіону видобування та первинної переробки уранової сировини, Програм поліпшення екологічного стану області, використання порушених земель гірничодобувних підприємств у якості від- новлювальних елементів екологічної мережі, інші заходи, що відкривають нові шляхи до збалансованого розвитку області. Важливу роль у вихованні молоді, залу- ченні її до активної творчої діяльності відіг- рають щорічні засідання “круглих столів” екологічного спрямування та у рамках Все- українського фестивалю науки, які органі- зуються Дніпропетровською облдержадміні- страцією і Дніпропетровською обласною радою на базі Інституту проблем природо- користування та екології НАН України. У ході роботи конференції молоді фахівці дістали можливість представити результати своїх досліджень висококваліфікованій ау- диторії для оцінки, встановити контакти для тісної співпраці і майбутніх сумісних проек- тів, опублікувати матеріали своїх дослі- джень у даному збірнику. Проведення конференції надає впевнено- сті у тому, що наступну конференцію 2010 року «ДОВКІЛЛЯ - ХХІ» чекає подальше розширення географії і дослідницького рівня учасників, напрямів представлених дослі- джень і проектів. Це дозволить збільшити внесок молодих у розвиток освіти і науки в Україні, інших країнах і розширення міжна- родної гуманітарної співпраці. Тези основних доповідей ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ К.А. Агутин Институт проблем использования природных ресурсов и экологии НАН Беларуси, Минск Экологическую ситуацию на территории Беларуси формирует совокупность проблем, связанных с загрязнением окружающей при- родной среды и истощением природно- ресурсного потенциала. При этом напря- женность некоторых из этих проблем сни- жается, других – возрастает. Среди основных экологических проблем страны ведущее значение сохраняет про- блема радиоактивного загрязнения террито- рии. Вместе с тем, со временем, в силу есте- ственного распада радиоактивных веществ, площадь такого загрязнения последователь- но уменьшается, что объективно способст- вует снижению остроты проблемы. Однако подобное уменьшение происходит довольно медленно. Сейчас зона радиоактивного загрязнения цезием-137 занимает 19,8 % от общей пло- щади Беларуси, в т.ч. лесных земель – 21,7 %, сельскохозяйственных угодий – 14,1 %. Всего в пределах территории с ра- диоактивным загрязнением проживает 1321,7 тыс. человек. Выбросы загрязняющих веществ в атмо- сферу увеличиваются как по стационарным, так и по передвижным источникам. Рост их количества затрагивает все основные веще- ства-загрязнители – оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, твердые частицы. В от- личие от прошлых лет в последнее время увеличились также удельные показатели выбросов, соотнесенные с объемом произве- денного ВВП. Так, отношение валового прироста выбросов к росту ВВП составило 1,04. В то же самое время увеличение валовых выбросов в целом не привело к ухудшению качества атмосферного воздуха городов. Среднегодовые концентрации всех основ- ных, а также большинства специфических загрязняющих веществ во всех контроли- руемых городах ниже гигиенических норма- тивов. Исключение составил формальдегид. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 176 Его среднее для всех городов содержание было выше ПДК в 3,3 раза. В различных городах отмечаются перио- ды с превышением среднесуточных концен- траций отдельных веществ выше гигиениче- ских норм. Превышения максимально разо- вых ПДК наблюдаются эпизодически. Они фиксируются только в 0,3 % случаев и име- ют место главным образом при неблагопри- ятных метеорологических условиях. Вместе с тем в различных городах выделяются зо- ны, где загрязнение атмосферного воздуха, определяемое по комплексному показателю ИЗА, высокое. Они приурочены преимуще- ственно к автомагистралям, а также местам совместного влияния передвижных и ста- ционарных источников. Продолжается тенденция к снижению во- допотребления, которая затронула не только производственную сферу, но и жилищно- коммунальное хозяйство – основного потре- бителя воды. Также уменьшаются сбросы сточных вод в поверхностные водные объ- екты, что, однако не приводит к снижению количества поступающих в них загрязняю- щих веществ. Основное влияние на качество поверхностных вод оказывают вещества как техногенного происхождения, так и естест- венного, связанные с природными гидрохи- мическими свойствами территории Белару- си. К первым из них относятся соединения азота аммонийного и нитритного, легко окисляемые органические вещества (по БПК5), синтетические поверхностно актив- ные вещества, фенолы, нефтепродукты, фосфаты, цинк, никель. Ко вторым – железо общее, марганец, медь. Повторяемость концентраций выше ПДК по различным веществам в основных реках изменяется в широком диапазоне. По азоту аммонийному – от 45 до 90 %, по азоту нит- ритному – 16–55 %, БПК5 – 10–67, СПАВ – 2–30, фенолам – 30–50, нефтепродуктам – 5– 26, железу общему – 85–100, марганцу – 72– 95, меди – 60–99, цинку – 14–90, никелю – 3–57 %. Содержание фосфатов почти повсе- местно превышает пороговую величину, при которой начинается эвтрофирование водо- емов. Качество речных вод из года в год ос- тается примерно на одном уровне. Более по- ловины из них квалифицировались как от- носительно чистые, остальная часть – уме- ренно загрязненные, а воды р. Свислочи ни- же г. Минска – очень грязные. Проблема качества подземных вод, ис- пользуемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения, обусловлена, во-первых, природными литогеохимическими особен- ностями отложений, в которых формируют- ся водоносные горизонты, во-вторых, техно- генным загрязнением этих горизонтов. При- родными причинами вызвана повышенная концентрация в подземных водах железа и марганца, а также недостаточное с точки зрения физиологических потребностей че- ловека содержание в них йода и фтора. При- родные причины неудовлетворительного ка- чества питьевых вод характерны преимущест- венно для источников централизованного во- доснабжения. Источники не централизован- ного водоснабжения, использующие первый от поверхности подземный водоносный гори- зонт, в большей мере подвержены техноген- ному загрязнению. Превышение гигиениче- ских норм для питьевых вод по железу име- ет в Беларуси массовое распространение. Концентрации данного элемента выше ПДК фиксируется примерно в половине случаев. Техногенное загрязнение подземных во- доносных горизонтов, из которых осуществ- ляется водоснабжение городского населе- ния, является локальным и прослеживается только для одиночных скважин. Его основ- ной причиной выступает несоблюдение ре- жимов зон санитарной охраны. В водах об- щественных колодцев, используемых сель- ским населением, удельный вес проб, не от- вечающих гигиеническим нормам по сани- тарно-химическим показателям, составляет 40–45%, по микробиологическим показате- лям – 20–25%. Основной вклад в химиче- ское загрязнение вод колодцев вносят нит- раты. Определяющий вклад в образование отхо- дов производства на территории Беларуси вносит одно предприятие – ПО "Беларуська- лий", на долю которого приходится 3/4 от всего их объема. В последние два года объем образования отходов калийного производства уменьшился, что привело к снижению обще- го количества отходов, образуемых в стране. Образование иных отходов производства, без учета галитовых и глинисто-солевых шламов, также снижается. Однако количест- во образуемых опасных отходов увеличи- лось. Использование отходов производства составляет примерно пятую часть от их об- разования. Соответственно продолжается ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 177 рост накопления отходов. Их объем состав- ляет 841,5 млн. т или 86 т в расчете на одно- го жителя страны. Накопленные отходы, в составе которых преобладают галитовые породы, глинисто-солевые шламы, а также отходы фосфогипса, выступают крупными источниками загрязнения окружающей сре- ды и, прежде всего, подземных вод. В отличие от отходов производства, об- разование твердых коммунальных отходов увеличивается. Для повышения использова- ния данных отходов расширяются масштабы их раздельного сбора, охват которым пре- вышает треть городского населения страны. Однако уровень сбора вторичных ресурсов из твердых коммунальных отходов остается очень низким и составляет только 5-7 % от их общего объема. Подавляющая часть этих отходов складируется на соответствующих полигонах. Третья часть действующих поли- гонов твердых коммунальных отходов рас- положена в неблагоприятных гидрогеологи- ческих условиях, что вызывает загрязнение находящихся под ними подземных вод. АНТРОПОГЕННИЙ ЧИННИК ГЕОМОРФОГЕНЕЗУ КИЇВСЬКОГО ПЛАТО О.Б. Багмет Інститут географії НАН України, Київ Київське плато, як пристоличний регіон, характеризується високим рівнем забудованості території. Тривала історія освоєння цього регіону, утворення техно- генних форм (у Києві починаючи з ХІ ст.), потужні товщі техногенних відкладів (потужність намивних ґрунтів у межах Києва перевищує 40 м, а площа окремих ареалів – 10 км2), прояв екзогенних процесів, спровокованих діяльністю людини, зумови- ли високий ступінь антропогенної трансформації рельєфу. Лише за період з 1920 по 1970 рр. за активного впливу люди- ни кількість ярів у межах Придніпров’я збільшилася вдвічі [1,2]. В останні роки по- ширилося освоєння під забудову заплавних територій шляхом намиву ґрунтів (поблизу сс. Скрипка, Хлепча на Стугні, від с. Чапаївка до м. Українка на Дніпрі). Вплив промислового й цивільного будівництва (міського й сільського), Київської промислово-міської агломерації та інших крупних промислових центрів і міст поширюється й на сусідні райони, пору- шуючи рівновагу та стабільність природних геосистем прилеглих територій. На території північно-східного схилу Придніпровської височини проводиться ви- добуток торфу, пісків, глин, суглинків. Ак- тивна розробка кар’єрів для видобутку мер- гельних глин поблизу Києва, Халеп’я, Стай- ок спричинила порушення рівноваги схилів та активний розвиток зсувів. Саме з кар’єрними розробками пов’язані найбільші порушення геологічного середовища та рельєфу [3]. При інженерно-будівельних ро- ботах та розробці корисних копалин відбувається перерозподіл ґрунтових мас, створення кар’єрів, відвалів, насипних та вироблених техногенних форм рельєфу. На- вантаження на земну поверхню та перефор- мування наявного рельєфу часто викликає активізацію антропогенно зумовлених гравітаційних та ерозійних процесів, наслідком чого є формування природно- техногенної морфоскульптури. Антропогенна діяльність зумовила пору- шення рівноваги природних систем та активізацію низки небезпечних процесів, зокрема, ерозії, зсувів, абразії, суфозії. Фак- тором, який спричинив найбільші та незворотні зміни в прояві майже всіх видів екзогенних процесів, стало створення Канівського водосховища. Найбільші за площею прояви антропогенних процесів на території Київського плато зумовлені залу- ченням земель до сільськогосподарського використання. Значною масштабністю та різноманітністю видів впливів на геоморфо- генез регіону вирізняється селитебне будівництво, а найактивніша вертикальна трансформація рельєфу пов’язана з інженерно-будівельними роботами та видо- бутком корисних копалин. Перелік посилань 1. Палиенко Э.Т. Поисковая и инженерная геоморфология. – К.: Вища школа, 1978. – 200 с. 2. Сучасна динаміка рельєфу України / За ред. В.П. Палієнко – К.: Наукова думка, 2005. – 268 с. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 178 3. Демчишин М.Г., Єлін В.М., Тваровський І.В. Техногенні впливи на геологічне середови- ще в межах Українського щита // Геологічний журнал. – 1995. – № 3 - 4. – С. 68–73. ЕКОЛОГІЧНЕ ЗОНУВАННЯ ТЕРИТОРІЇ (НА ПРИКЛАДІ РЕГІОНУ ВИДОБУВАННЯ ТА ПЕРВИННОЇ ПЕРЕРОБКИ УРАНОВОЇ СИРОВИНИ) О.Г. Білашенко * , С.О. Кравець , О.К. Тяпкін * Національний гірничий університет; ** Інститут проблем природокористування та екології НАН України, Дніпропетровськ 1. Екологічна ситуація, що склалася в ре- гіоні видобування та первинної переробки уранової сировини (Дніпропетровська та Кіровоградська області), як і в Україні в ці- лому, формувалася протягом тривалого пе- ріоду, не зважаючи на об'єктивні закони ро- звитку та поновлення природно-ресурсних комплексів. У результаті створилася струк- турна деформація господарського комплек- су, при якій перевага віддавалася розвитку ресурсодобувних і переробних, найбільш екологічно небезпечних галузей промисловості. Крім того, радіологічна ситуація в регіоні по своїй складності і напруженості для навколишнього середови- ща в цілому й здоров'я населення, у тому числі майбутніх поколінь, не має аналогів на Україні. Тут протягом більш 50 років, здійснювалися (Східний гірничо-збагачу- вальний комбінат, ВО «Придніпровський хімічний завод» та інші підприємства) наступні виробничі й технологічні процеси: руднична розробка і підземне вилуговування уранових родовищ; доменна виплавка уранзалізовмістних руд; вилучення солей урану з уранових руд, їх концентратів і до- менних шлаків уранзалізовмістних руд; по- ховання радіоактивних відходів видобутку та збагачення уранових руд тощо. В результаті через погіршення стану всіх компонентів природних ландшафтів, пору- шення основних соціально-економічних функцій цих ландшафтів, активізацію не- сприятливих природно-техногенних процесів та вичерпання екологічної ємності природних ландшафтів в цілому під загро- зою опиняється екологічна безпека функціонування населених пунктів регіонів. 2. Для вирішення основних еколого- економічних проблем цього регіону була розроблена Державна програма його сталого розвитку (постанова Кабінету Міністрів України № 1691 від 16.12.2004 р.). На сучас- ному етапі для ефективної реалізації її захо- дів необхідно визначення границь окремих зон зазначеного регіону. Для вирішення цієї задачі може бути використаний досвід ви- значення показника техногенного наванта- ження на територію з використанням інфор- мації про параметри виробництва і виника- ючого (в першу чергу радіоактивного) за- бруднення природного середовища [1,2,3]. У площинному відношенні оцінити сумарну величину техногенного навантаження до- зволяє співставлення інформації про густоту різних транспортних магістралей з даними про видобувну і обробну промисловість. Формально ця процедура виглядає в такий чином. Під техногенним навантаженням Gt розуміється сумарний вплив транспорту і промисловості, а також техногенне радіоак- тивне забруднення з відповідними ваговими коефіцієнтами K (конкретні значення цих коефіцієнтів стосовно умов регіону, що роз- глядається, наведені у [3]) G K L K S Kt i L i i j S j j n F n = × + × + = = = ∑ ∑ ∑ 1 6 1 10 1 3 , (1) де Li – довжина магістралей i-го виду транс- порту; Sj – частка площі ковзного вікна, за- ймана j-им об'єктом. 3. При цьому у зв'язку особливою актуа- льністю для України (у світлі аварії на Чор- нобильської АЕС) проблеми наявності тех- ногенного радіоактивного забруднення мак- симальний ваговий коефіцієнт мають прояви перевищення природного γ-фону і розвиток у часі площинного забруднення території радіонуклідами. В основу технології прогно- зування розвитку радіологічного стану про- мислово розвинених регіонів Р покладено припущення про зміну сучасного стану М розподілу радіонуклідів в усіх геосферах, зумовленого поєднанням природних і ан- тропогенних чинників, під впливом сукуп- ності техногенних (здебільшого аварійних) процесів F. Тоді як М, так і F є функціями, аргументом яких є збільшення часу ∆ t. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 179 M t K t k Ci i n i i( ) ( )∆ ∆= ⋅ ⋅ = ∑ 1 1 та F t K t k Aj j m j j( ) ( ) '∆ ∆= ⋅ ⋅ = ∑ 2 1 (2) P t M t F t K t k C K t k Ai i n i i j j m j j( ) ( ) ( ) ( ) ( ) '∆ ∆ ∆ ∆ ∆= + = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = = ∑ ∑1 2 1 1 . (3) 4. Параметри Ci і Aj у (2) і (3) є просторо- вими складовими оцінок радіоактивного за- бруднення різних геосфер (літосфери, гідро- сфери, атмосфери). Конкретне їх поєднання наведене у [2,3]. Коефіцієнти ki і kj ’ корегу- ють просторові оцінки Ci і Aj відповідно до умов життєдіяльності людини на основі ді- ючої нормативно-регламентуючої бази. Ці коефіцієнти визначаються як співвідношен- ня існуючих або прогнозованих радіологіч- них параметрів і нормативно встановлених граничнодопустимих. Нормовані до одиниці коефіцієнти K1i і K2j є функціями збільшен- ня часу. Тоді як перша є убуваюча, друга – зростаюча, що є своєрідним відображенням значної потенційної переваги сукупності можливих наслідків аварійних ситуацій над рівнем сучасного радіологічного наванта- ження. Максимальні значення цих коефіціє- нтів відповідають максимумам функцій M і F, що в свою чергу є граничними оцінками короткострокового (оперативного) Pshort і довгострокового Plong прогнозів розвитку радіологічної ситуації у регіоні. M k Ci i i n max = ⋅ = ∑ 1 , коли ∆t→0 та F k Aj j j m max '= ⋅ = ∑ 1 , коли ∆t→∞ (4) P P t Mshort = →( ) max∆ , коли ∆t→0, так як M(∆t)→Mmax і F(∆t)→0 (5) P P t Flong = →( ) max∆ , коли ∆t→∞, так як M(∆t)→0 і F(∆t)→Fmax (6) 5. На сучасному етапі соціально- економічного розвитку України достатньо складно визначити ймовірність аварійних “позаштатних” ситуацій на конкретних об'є- ктах ядерного паливного циклу, в тому числі в місцях видобутку й складування радіоак- тивних відходів. В такому випадку довго- строковий прогноз зміни радіаційного нава- нтаження, паритетно суміщений з оцінкою сучасної радіологічної ситуації, є не тільки елементом ландшафтно-екологічного про- гнозу, але і представляє собою складову час- тину характеристики стійкості ландшафтних комплексів регіону до негативного впливу техногенного характеру: P M F k C k Ai i i n j j j m max max max '= + = ⋅ + ⋅ = = ∑ ∑ 1 1 (7) 6. Формалізоване нормування показника Gt з урахуванням просторового розподілу Рmax дозволяє виділити в середині регіону, що розглядається, дві зони навколо об’єктів ядерно-паливного циклу та з’єднуючих тра- нспортних магістралей (із відповідним від- даленням межи): впливу – 10-30 км та мож- ливого впливу – 10-40 км. Перелік посилань 1. Шапарь А.Г., Тяпкин О.К. Экогеофизические аспекты районирования промышленно и те- хногенно-нагруженных регионов // Доповіді Національної академії наук України. – 1999. – № 3. – С. 133-137. 2. Тяпкин О.К. Прогнозирование развития радиологической обстановки в условиях юго- востока Украины // Доповіді Національної академії наук України. – 2001. – № 10. – С. 116-120. 3. Tyapkin O.K., Shapar A.G., Troyan J.G. The Prediction of Changes of a Radiological Situation of Industrial Advanced Regions of NIS // EAGE 63rd Conference and Technical Exhibition. – Amsterdam, The Netherlands, 2001. – v.2. – Paper P233. – 4 p. АВТОМАТИЗАЦІЯ РОЗРАХУНКУ ВИКИДІВ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН ВІД ЕНЕРГЕТИЧНИХ УСТАНОВОК М.Г. Бондаренко Інститут геохімії навколишнього середовища НАН та МНС України, Київ Для оцінки впливу діючих підприємств на навколишнє природне середовище, про- гнозування впливу підприємств, що проек- туються, складання державної та галузевої звітності, розробки стратегії охорони приро- ди необхідною є інформація про валові ви- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 180 киди забруднюючих речовин по кожному підприємству. Якщо розглядати теплові електростанції та котельні, їх викиди в атмосферу суцільно обумовлені продуктами згоряння органічно- го палива в енергоблоках. Для визначення обсягу цих викидів найчастіше використо- вується розрахунковий метод, використання якого передбачає наступні етапи: збір інфо- рмації щодо паспортних та експлуатаційних характеристик енергоблоків та систем очи- щення; збір інформації щодо елементного складу та кількості палива, що було викори- стане за звітній період; приведення зібраних даних до форми, що придатна для розрахун- ку; розрахунок, та оцінка отриманих резуль- татів. Методика розрахунку викидів базується на показнику емісії. Він характеризує пито- му кількість забруднюючої речовини, яку викидає енергетична установка разом з ди- мовими газами при згорянні кількості пали- ва, необхідної для виробництва одиниці ене- ргії. Валовий викид j-ї забруднюючої речови- ни Ej, що викидається енергетичною уста- новкою до атмосфери разом з димовими га- зами за проміжок часу P, визначається як сума валових викидів цієї речовини при спа- люванні різних видів палива, в тому числі при їх спільному спалюванні: ∑∑ −== i iiij i ijj QBkEE '10 6 , де kij – показник емісії j-ї забруднюючої ре- човини при спалюванні i-го палива, г/ГДж; Bi – витрата i-го палива за проміжок часу P, т; Qi’ – нижня теплота згоряння i-го палива, МДж/кг. Нами було створено програмний продукт, що використовує розрахункові методи для оцінки обсягу викидів енергетичних устано- вок підприємств. У першій версії, що отри- мала назву «ОВЗВ. Версія 1.0» реалізовано методику розрахунку валових викидів таких забруднюючих речовин: речовини у вигляді суспендованих твердих часток; оксид сірки SOx в перерахунку на двоокис сірки SO2; оксид азоту NOx в перерахунку на двоокис азоту NO2; оксид діазоту N2O; оксид вугле- цю CO; двоокис вуглецю CO2; метан CH4; важкі метали та їх сполуки. Розроблений програмний продукт дозво- ляє оцінювати викиди існуючих підпри- ємств, а також підприємств, що проектують- ся, може використовуватись при проведенні інвентаризації викидів підприємства. СИНАНТРОПНІ РОСЛИНИ ЯК ОБ’ЄКТ ФІТОМОНІТОРИНГУ ТЕХНОГЕННОГО СЕРЕДОВИЩА ДОНБАСУ О.З. Глухов, С.І. Прохорова Донецький ботанічний сад НАН України, Донецьк, Донбас – один з найбільш техногенно на- пружених регіонів України. Природні ланд- шафти збереглись тут на 12 – 13 % території [1]. Решта земель порушена промисловістю, на них спостерігаються активні процеси де- градації та синантропізації рослинного пок- риву. Синантропні рослини, тобто ті, позиція яких в складі рослинних угруповань поси- люється при зростанні антропогенного впливу, в багатьох випадках розглядаються як не продуктивні і не бажані для людини, це переважно так звані бур’яни [2,4]. Лише в окремих роботах наголошується, що росли- ни, які спонтанно поселяються на поруше- них землях, є природними фітомеліоранта- ми, а також природними зеленими фільтра- ми, що затримують пил та очищують повіт- ря від шкідливих домішок [3,5]. В сучасному Донбасі види, які здатні іс- нувати в антропогенно трансформованих умовах, для людини є корисним інструмен- том щодо вивчення деяких факторів техно- генного середовища та прогнозування пода- льшого його стану. У зв’язку з тим, що си- нантропні рослини нерозривно пов’язані з антропогенно трансформованим середови- щем, специфічні екологічні фактори якого є складовою їх місцезростання, вони єдині виступають як об’єкт індикації постійного та інтенсивного техногенного забруднення. Фітоіндикацію можна проводити на різ- них рівнях організації рослин – від клітин- ного до ландшафтного. Вже сама присут- ність деяких видів рослин може свідчити про ті чи інші характеристики техногенно забрудненого ґрунту, повітря, води. Наяв- ність у рослин різноманітних пошкоджень ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 181 та терат також може вказувати на стан сере- довища, в якому вони зростають. Одним із методів для фітомоніторингу техногенного середовища Донбасу, що об’єктивно відбиває ступінь забруднення, є індикація за допомогою показників віднос- ної мінливості деяких морфологічних ознак синантропних видів рослин, а саме – модулів морфологічної мінливості, що вперше виді- лені нами. Періодичне маркерування за ци- ми модулями локальних територій протягом певного часу та складання фітоекологічних схем-карт на цій основі забезпечує візуалі- зацію стану техногенного середовища та його моніторинг. Отже, синантропні рослини на антропо- генно порушених територіях, окрім функції оптимізації середовища, є вдалими об’єктами і чутливими біомаркерами для проведення екологічного фітомоніторингу. Перелік посилань 1. Бурда Р. И. Антропогенная трансформация флоры. – К.: Наукова думка, 1991. – 168 c. 2. Горчаковский П. Л., Шиятов С. Г. Фитоиндикация условий среды и природнах процессов в высокогорьях. – М.: Наука, 1985. – 208 с. 3. Промышленная ботаника / Е. Н. Кондратюк, В. П. Тарабрин, В. И. Бакланов и др.. – Киев: Наукова думка, 1980. – 260 с. 4. Протопопова В. В. Синантропная флора Украины и пути ее развития. – Киев: Наукова думка, 1991. – 204 с. 5. Соломаха В. А., Костильов О. В., Шеляг-Сосонко Ю. Р. Синантропна рослинність Украї- ни. – К.: Наукова думка, 1992. – 250 с. ПРИРОДНИЙ УРАН У ВОДНИХ БІОЦЕНОЗАХ РР. ЖОВТА ТА ІНГУЛЕЦЬ С.Ю. Гонтар * , О.Ю. Зайченко , А.І. Дворецький * Гімназія ім. Л. Українки, Жовті Води; ** Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара, Дніпропетровськ Придніпровський регіон України є одним з найбільш несприятливих за ступенем ра- діоактивного забруднення оточуючого сере- довища, що визначається особливостями формування природного радіаційного фону, дією радіонуклідів чорнобильського похо- дження, що проникають в усі ланки водних екосистем. Але головною причиною є нас- лідки роботи підприємств первинного ядер- но-паливного циклу. Місто Жовті Води Дніпропетровської області – єдине в Україні місто, де з 50-х років проводився видобуток і переробка уранової сировини – основи ядерного палива для атомної енергетики. Відходи видобутку урану складувалися на протязі великого періоду у хвостосховищах відкритого типу (балки «Р», «Щ» та ін.) на площі водозбору р. Жовта, і по 2006 р. існу- вав стік у річку з хвостосховища "Р", що й обумовлював її забруднення. Хвостосхови- ща є потенційними джерелами надходження техногенно-посилених природних радіонук- лідів, в першу чергу, уранового ряду (U-238, U-234) у навколишнє середовище і призво- дять до його значного радіоактивного та хі- мічного забруднення, яке безпосередньо або за шляхами міграції через абіотичні та біо- тичні компоненти екосистем відображається на стані здоров'я населення. Про актуаль- ність цієї проблеми свідчить прийняття Державної програми по м. Жовті Води. Ріка Жовта, яка протікає у м. Жовті Води, сама не є водоймою питного призначення, але її води потрапляють у р. Інгулець і далі у Карачунівське водосховище, що є джерелом питного водопостачання для м. Кривий Ріг. Аналогічну функцію для м. Жовті Води ви- конує Іскрівське водосховище, що розташо- ване на р. Інгулець вище впадіння р. Жовтої. Враховуючи те, що в даному регіоні і взагалі у Придніпров'ї водні екосистеми й біота підлягають дії екопатогенних факторів різної природи з провідною роллю внутріш- нього опромінення за рахунок радіонуклідів, які мають ще й токсичні властивості, на про- тязі 2006-2007 рр. проводили моніторинг вмісту природного урану у воді, донних від- кладах та зануреній рослинності рр. Жовта та Інгулець, простежуючи шляхи його міг- рації. Встановлено, що вміст урану у воді Іск- рівського водосховища не перевищує нор- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 182 матив (1 Бк/л) і значно знизився у порівнян- ні з попередніми роками. У воді рр. Жовта та Інгулець не виявлено жодного переви- щення тимчасово допустимих рівнів урану (4,2 Бк/л), прийнятих на період 2004-2006 рр. Таке зниження, ймовірно, відбулося піс- ля закриття в 2006 р. стоку з хвостосховища "Р". При вивченні змін вмісту радіонукліду по точках вниз за течією виявлено принци- пово різний характер цих змін для рр. Жовта та Інгулець, що пояснюється особливостями водних екосистем та гідрології цих річок. Сезонні зміни вмісту урану відмічені для донних відкладів і, особливо, для водної ро- слинності: його накопичення в цих складо- вих водних екосистем восени перевищувало весняні показники до 1,5 разів. Грунти ви- явились більш забрудненими у р. Інгулець, особливо в Іскрівському водосховищі, так як мули сильно накопичують уран. У 2006 р. більш забрудненою ураном була рослин- ність р. Жовтої. Але в наступному році, за- вдяки припиненню дренажного стоку з хво- стосховища «Р», вміст урану у рослинних гідробіонтах р. Жовта зменшився у 1,5-2 ра- зи, й більш забрудненою виявилась рослин- ність Іскрівського водосховища, ймовірно, за рахунок сильної акумуляції урану мула- ми. У перерозподілі урану в водних екосис- темах рр. Жовта та Інгулець головну роль відіграють донні відклади, що особливо ви- ражене в Іскрівському водосховищі, де міцні шари мулів накопичують велику кількість урану. Але це є причиною затримки радіо- нукліду у кругообігу речовин даної водної екосистеми, тоді як у випадку р. Жовта він досить легко видаляється з током води. Та- ким чином, донні відклади та занурена рос- линність є міцними факторами очищення води, особливо у р. Інгулець, але в подаль- шому вони самі можуть бути джерелами її вторинного забруднення. ОСОБЛИВОСТІ ЕКОНОМІЧНОЇ ОЦІНКИ НАСЛІДКІВ ВІТРОВОЇ ЕРОЗІЇ ҐРУНТІВ СТЕПУ УКРАЇНИ В.А. Горбань Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара, Україна Ерозія ґрунтів – найбільш широко роз- повсюджена форма ґрунтової деградації (Lal, 2003; Warren, 2007). В Україні щоріч- но від ерозії втрачається від 300–400 до 500–600 млн. т ґрунту. Тільки вітровій еро- зії (дефляції) систематично піддаються площі понад 5 млн. га (Рижук, 2001). Най- більш інтенсивно вітрова ерозія ґрунтів проявляється під час пильових бур, які вже почали спостерігатися у південних районах України (Травлеев и др., 2007; Горбань, 2008). Так, наприклад, пиловою бурею 2007 р. охоплено 125 тис. кв. км, що становить майже 20 % площі України, або 50 % площі всієї степової зони (Зубец, 2008). В умовах, що склалися на сьогоднішній день, особли- вої актуальності набуває практичне вико- нання постанови Кабінету Міністрів Украї- ни від 29.04.02 р. № 581 «Про затвердження Державної програми «Ліси України» на 2002–2015 рр.», спрямованої на збільшення площі лісів на 2,5 млн. га протягом 15 ро- ків. Саме лісонасадження, як показали бага- торічні дослідження (Сус, 1949; Бельгард, 1971; Белова, Травлеев, 1999), є найбільш ефективним засобом боротьби з вітровою ерозією ґрунтів у степовій зоні. Економічні збитки від вітрової ерозії ґру- нтів (E – expenditure) зумовлені трьома голо- вними факторами: видуванням (W – wind) та відкладенням (D – deposit) дрібнозему, а та- кож запиленням атмосфери (P – pollution) ґрунтовими частками (1). E = W + D + P, (1) при чому W > D > P. Шкода, завдана видуванням дрібнозему, зумовлена втратою поживних речовин (а), органічних речовин та гумусу (b), а також механічним пошкодженням насіння та рос- линності (c), та ін. (2). W = a + b + c + ... . (2) Збитки, що спричинені відкладенням дрі- бнозему, визначаються засипанням посівів та лісосмуг (d), похованням родючого шару ґрунту (e), утворенням відкладів на дорогах, замуленням річок (f) та ін. (3). D = d + e + f + ... . (3) Втрати внаслідок запилення атмосфери ґрунтовими частками зумовлюються змен- шенням інтенсивності фотосинтезу (g) та за- гальної продуктивності (h) рослинності, змі- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 183 нами енергетичного режиму територій (j) та ін. (4). P = g + h + j +... . (4) Для економічної оцінки наслідків вітро- вої ерозії ґрунтів необхідне детальне дослі- дження кожного процесу, що їх зумовлю- ють. Найбільш повно досліджено процеси видування дрібнозему, найменш – процеси забруднення атмосфери ґрунтовими частка- ми та їх наслідки. Зараз в Україні інтенсифікуються дослі- дження процесів (ННЦ «Інститут ґрунтознав- ства та агрохімії ім. О. Н. Соколовського» УААН – під керівництвом член-кор.УААН С. Ю. Булигіна) та наслідків (Дніпропетров- ський національний університет – під керів- ництвом член-кор. НАН України А. П. Трав- лєєва) вітрової ерозії ґрунтів, яка є однією з найголовніших причин деградації та втрати чорноземів степової зони України. Перелік посилань 1. Белова Н. А., Травлеев А. П. Естественные леса и степные почвы (экология, микроморфо- логия, генезис). – Д.: ДГУ, 1999. – 348 с. 2. Бельгард А. Л. Степное лесоведение. – М.: Лесная промышленность, 1971. – 336 с. 3. Горбань В. А. Рациональное использование эоловых отложений лесных культурбиогеоце- нозов степной зоны Украины // Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сель- ском хозяйстве на пути к инновациям: Тезисы докладов І Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. – М: МГУ, 2008. – С. 66-67. 4. Зубец М. В. Эрозия грунтов – угроза их плодородию // Голос Украины. – 2008. – № 32 (4282). – С. 9. 5. Рижук С. М. Екологічні аспекти ґрунтового покриву України // Стан земельних ресурсів в Україні: проблеми та шляхи вирішення. Збірник доповідей Всеукраїнської науково-практичної конференції. – К.: Центр екологічної освіти та інформації, 2001. – С. 3-5. 6. Сус Н. И. Эрозия почв и борьба с нею. – М.: Сельхозиздат, 1949. – 352 с. 7. Травлеев А. П., Resio Epejo J. M., Белова Н. А., Кузнецов Е. В., Балалаев А. К., Кузнецов В. Е. Микроморфология лессиважных процессов в байрачных лесных черноземах степной зоны Украины // Ґрунтознавство. – 2007. – Т. 8. - № 1-2. – С. 6-24. 8. Lal R. Soil erosion and the global carbon budget // Environment International. – 2003. – 29. – P. 437-450. 9. Warren A. Sustainability: A view from the wind eroded field // Journal of Environment Science. – 2007. – 19. – P. 470-474. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ УЩЕРБ И УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ Д.В. Горобченко Сумский государственный университет, Украина Функционирование социально-экономи- ческой системы любого государства являет- ся основой потенциала его дальнейшего раз- вития. Однако возникающие ресурсные, экономические, социальные и экологические кризисы обуславливаются во многом дея- тельностью все той же системы. Поэтому целенаправленное снижение интегральной экологической нагрузки от процессов про- изводства и потребления является глобаль- ной жизненно важной проблемой всего ми- рового сообщества в контексте перехода к устойчивому развитию. Основой экономической оценки экологи- чески негативного воздействия на окру- жающую среду может являться экологиче- ский ущерб. Он определяется в стоимостном выражении как форма убытков в народном хозяйстве от экодеструктивной деятельно- сти хозяйствующих субъектов. Для укрупненных расчетов экономиче- ского ущерба, в тех случаях, когда нет воз- можности непосредственной возможности определить значения концентраций ингре- диентов, была разработана методика, в ко- торой необходимая связь между значениями концентрации и выбросов вредных веществ определяется с помощью эмпирических ко- эффициентов. Методика позволяет оценивать укруп- ненный размер убытка. Расчетная формула имеет вид ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 184 ∑ = ⋅⋅⋅= n i iiiip fyEmkLs 1 σ , где pk - усредненный региональный коэф- фициент; iσ и if – безразмерные поправки, учитывающая структуру факторов воспри- ятия в зоне активного загрязнения и харак- тер рассеивания вредного вещества; iy – удельный убыток от выбросов 1 тонны i-го вредного вещества; Emi определяет количе- ство выброшенного в окружающую среду i- го вредного вещества. Для того, чтобы определить, как показа- тель удельной экологической нагрузки и ос- новные факторы производства (труд и капи- тал), проведем декомпозицию параметра Emi: L L K K Y Y Em Em i i ⋅⋅⋅= . С учетом вышеприведенной декомпози- ции перепишем убыток для i-го вещества как: .L L K K Y Y Em fykLs i iiipi ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅= σ Основным требованием во многих иссле- дованиях, посвященных проблемам перехо- да к устойчивому развитию, является необ- ходимость опережающего роста экологиче- ской эффективности производства и потреб- ления над темпами роста экономики. Таким образом, по имеющимся статисти- ческим данным можно определить, как на экологический ущерб влияют технологиче- ские и экологические показатели функцио- нирования социально-экономических сис- тем, а также перспективы перехода к устой- чивому развитию. СИСТЕМА ЕКОЛОГО-СОЦІО-ЕКОНОМІЧНОГО МОНІТОРИНГУ ЯК ЧАСТИНА СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ РОЗВИТКОМ РЕГІОНУ Н.В. Ільченко, Л.М. Козлова Інститут проблем природокористування та екології НАН України, Дніпропетровськ Ефективність державного впливу на регі- они безпосередньо залежить від достовірної, належним чином систематизованої та своє- часної інформації про стан регіону в його динаміці, об’єктивного аналізу такої інфор- мації та прогнозування на його основі пода- льшого розвитку регіону. Оптимізувати будь-яку систему, явище чи процес також можна лише за умови обґрунтованого управління ними і постійного стеження за тим, чи набувають вони бажаних (оптимізо- ваних). Найбільш ефективною інформацій- но-аналітичною базою державного регулю- вання регіонального розвитку є система ре- гіонального моніторингу. Вона має не лише пізнавальне і наукове, але й, насамперед, прикладне значення. За рівнем організації моніторинг поділя- ють на: • державний; • регіональний; • локальний (об’єктний). Це зумовлює спостерігання різного сту- пеню деталізації і щільності у часі і просто- рі, продиктованих масштабом і характером задач, покладених на нього. Створення еко- лого-соціо-економічного моніторингу, як частини системи управління розвитком регі- ону, повинно базуватися на наступних принципах: принципі об’єднання існуючих інформаційних служб; принципі інформа- ційної достатності системи; принципі інфо- рмаційної відкритості системи моніторингу; принципі відкритості для розвитку; принци- пі проблемної організації; принципі пріори- тетності управління; принципі цілісності; принципі оперативності; принципі відповід- ності; принципі прогнозованості; принципі науковості. В ідеалі всі системи моніторингу повинні бути взаємопов’язані поміж собою у відпо- відності з ієрархічною побудовою систем моніторингу відповідного рівня детальності, а методичні положення, що лежать в основі моніторингу певного рівня повинні врахову- вати його специфіку. На жаль, відсутність такої системи моніторингів в Україні значно звужує можливості органів влади і управ- ління обирати адекватний інструментарій при здійсненні регулювання розвитку регіо- нів. Для кількісного визначення рівня сталого розвитку регіону необхідне створення інтег- рованої системи збору, накопичення, аналізу та інтерпретації еколого-соціо-економічної інформації про хід і тенденції розвитку те- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 185 риторії, яка б відрізнялася від традиційної системи статистичної інформації. Відмінність регіонального моніторингу від традиційного аналізу господарської дія- льності підприємств полягає у предметі, ці- лях та засобах. В той час, коли традиційний аналіз господарської діяльності слугує ба- зою для складання планів, еколого-соціо- економічний регіональний моніторинг здій- снюється для прийняття рішень. У складі еколого-соціо-економічного моніторингу традиційні функції збору, обробки та аналізу інформації певним чином модифікуються. Від стандартної статистичної технології моніторинг відрізняється: • цільовим характером спостережень з орієнтуванням на тенденції та локальні змі- ни, можливості виникнення несприятливих та ризикових ситуацій; • інтегрованим обліком еколого-соціо- економічної інформації, включенням до сфери спостереження, накопичення та аналі- зу кількісних та якісних (не числових) да- них, а також «статистики зв’язку», «статис- тики факторів» та інших видів результатів обробки даних. Тобто, якщо розуміти «ста- тистику цифр» як визначення ізольованого явища (показника), а «статистику зв’язків» як характеристику взаємовідносин двох або декількох фіксованих явищ (показників), то у еколого-соціо-економічному моніторингу виникає необхідність організації ще й «ста- тистичних факторів» - коли зафіксовано од- не явище, а досліджується як його зв’язки так і ціле коло явищ, які впливають на ньо- го; • широким використанням комп’ютер- них методів представлення, обробки та візу- алізації інформації. Моніторинг також повинен діяти як ме- ханізм „зворотного зв’язку” між системою розробки екологічних нормативів та переві- ркою на натурних об’єктах їх адекватності для оперативного корегування. Об’єктивна необхідність моніторингу те- риторії обумовлена просторовою обмежені- стю наявних ресурсів, варіантністю напрям- ків і способів природокористування, неодно- значністю економічних, соціальних та еко- логічних результатів діяльності. Для регіо- нів, що характеризуються низькою освоєніс- тю ресурсів, слід здійснювати моніторинг ресурсної бази з метою виявлення пріорите- тних точок росту. За допомогою моніторин- гу будуть виявлятися ресурси, які матимуть стратегічне значення у нарощуванні вироб- ничого потенціалу регіону або створенні нових галузей або нових продуктів. Ство- ренню системи регіонального моніторингу повинна передувати наукова розробка цього питання, з’ясування його суті, структури, призначення. Діагностика регіонального розвитку пе- редбачає виявлення диспропорцій, структу- рних деформацій і недоліків. Важливе зна- чення при здійсненні регіональної діагнос- тики має застосування системи індикаторів, для побудови якої вибирають ті показники та характеристики, що можуть відбивати наявність чи відсутність певних проблем у розвитку регіону. Завдання діагностики впливають на склад індикаторів і засоби діа- гностики. Ряд фахівців пропонують здійснювати ді- агностику потенціалів: природно- ресурсного, демографічного, економічного, екологічного, а також діагностику динаміч- них якостей регіону, галузевої, функціона- льної та територіальної структури, комплек- сності господарства тощо. Логічним продовженням є розробка про- гнозування розвитку. Мета прогнозування регіонального розвитку полягає у визначенні соціального, економічного та екологічного варіантів розвитку, за яких забезпечувалося б максимальне використання позитивних і нейтралізація негативних регіональних фак- торів, а також узгодження загальнодержав- них і регіональних інтересів з метою забез- печення соціально орієнтованого, збалансо- ваного розвитку регіонів. Прогноз розвитку регіону – це науково обґрунтоване судження про можливий стан регіону в майбутньому, про альтернативні шляхи, строки і методи досягнення цілей регіонального розвитку. Еколого-соціо-економічний моніторинг, як частиною системи управління регіональ- ним розвитком, є соціально організованою безперервною (систематичною) системою спостереження та короткострокового про- гнозування динаміки важливих екологічних, соціальних та економічних процесів з метою їх аналізу, ідентифікації та визначення фак- торів, які підлягають регулюванню, для під- готовки і прийняття рішень. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 186 ІНТЕГРОВАНЕ ВИКОРИСТАННЯ ДАНИХ ДЗЗ, НАЗЕМНИХ ВИМІРІВ ТА МОДЕЛЮВАННЯ ГЕОСИСТЕМ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ВІДКЛАДЕНИХ СОЦІО - ЕКОЛОГІЧНИХ РИЗИКІВ, ПОВ'ЯЗАНИХ З НАДЗВИЧАЙНИМИ СИТУАЦІЯМИ ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРУ І.М. Копачевський , Ю.В. Костюченко , О.О. Рукин , В.А. Никоненко * Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі ІГН НАН України; ** Національний технічний університет України, Інститут прикладного системного аналізу, Київ Метою поставленої роботи є оцінка відк- ладених соціальних та екологічних ризиків, пов'язаних з наслідками надзвичайних ситу- ацій техногенного характеру через визна- чення найбільш вірогідних шляхів міграції забруднювачів, аналіз детальних метеороло- гічних даних та даних вимірів концентрації забруднень навколо місця аварії, а також даних супутникового спостереження земної поверхні. результатом такого розгляду є ви- значення основних проблем, пов’язаних з вивченням ситуації та наявних пробілів в інформаційному забезпеченні, порівняльний аналіз наявного світового досвіду у визна- ченні соціально-екологічних наслідків тех- ногенних аварій та забруднень, окреслення шляхів моніторингу постраждалого регіону, визначення та зменшення можливих ризиків і загроз, на прикладі техногенної аварії 16 липня 2007 року у Львівській області. Методологія, що використовувалася для підвищення достовірності прогнозу розпо- всюдження забруднювачів, базується на аналізі даних гідрометеорологічних спосте- режень та результатів вимірів концентрацій забруднювача по території. Джерелом даних про характер земних покровів та стан при- родних систем в регіоні слугують топогра- фічні карти та дані супутникової зйомки. Було використано дані супутників Landsat ETM та EOS Terra MODIS (які належать від- повідно USGS та NOAA). На основі статистичного аналізу гідроме- теорологічних даних розраховано тренди змін ключових метеорологічних параметрів і визначено базові характеристики руху за- бруднювача. Виходячи з аналізу показників термодинамічної та окремо розрахованої радіаційної температури, визначено періоди активного горіння фосфору, які характери- зуються максимальними показниками вер- тикального руху забруднювача. Аналіз отриманих результатів дозволяє зробити висновок про масштаби можливих наслідків аварії. Забруднення розповсюджу- валося переважно в північному напрямі у вигляді конусу з розмірами близько 650 – 700 км за меридіональним напрямом і бли- зько 400 км за широтним. Ширина конусу розповсюдження склала в максимумі близь- ко 600 км. Таким чином площа території, що зазнала впливу забруднювача складає від 2800 до 3000 квадратних кілометрів, охоп- лює три адміністративних області України і частину території Польщі. Територія харак- теризується наявністю різноманітних при- родних ландшафтів, в тому числі таких, що знаходяться під охороною (тобто екологічно чутливих), високим ступенем водності, а з точки зору соціальних ризиків – наявністю щільної та розвиненої промислової та соціа- льної інфраструктури. Використовуючи згадані дані, було роз- раховано ризики для здоровя населення та потенційний розподіл ризику зниження біо- логічної та економічної продуктивності ландшафтів та окреслено основу для розро- бки оптимальної стратегії зменшення збит- ків на основі моніторингу території протя- гом одного вегетаційного сезону. АЛГОРИТМ РАСЧЕТА КОНЦЕНТРАЦИЙ ПИГМЕНТОВ ФИТОПЛАНКТОНА ПО ДАННЫМ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ Е.Н. Корчемкина, Е.Б. Шибанов, М.Е. Ли Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь Фитопланктон является важным элемен- том в экологическом мониторинге морской среды. По его концентрации в воде можно судить о наличии в воде питательных ве- ществ и, следовательно, о продуктивности водных масс. Эффективным средством тако- го мониторинга является дистанционное зондирование в видимом диапазоне. Для ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 187 этого служат спутниковые сканеры цвета моря, например, широко используемые в настоящее время SeaWiFS и MODIS-Aqua. Однако слабым местом дистанционного из- мерения является необходимость атмосфер- ной коррекции данных и валидации алго- ритмов определения концентрации хлоро- филла по измеренному спектру коэффици- ента яркости моря. Практика показывает, что для вод типа 2, к которым относятся прибрежные воды Черного моря, лучшие результаты получаются при использовании не глобальных алгоритмов восстановления концентрации хлорофилла, а локальных, учитывающих биооптические особенности акватории [Gordon H.R., Wang M. Retrieval of water–leaving radiance and aerosol optical thickness over the oceans with SeaWiFS: a pre- liminary algorithm // Appl. Optics. – 1994. – 33, No. 3. − P. 443 – 452]. Кроме того, имен- но в прибрежных районах стандартные ал- горитмы атмосферной коррекции часто при- водят к ошибкам в определении вклада моря в восходящую яркость. Для решения этих проблем разработана методика коррекции спутниковых данных коэффициента яркости, которая служит для частичного устранения ошибок стандартной атмосферной коррекции. Кроме того, пред- ложен региональный алгоритм аналитиче- ский алгоритм, позволяющий восстанавли- вать концентрации пигментов фитопланкто- на, неживой органики и взвеси в морской воде по этим данным. Для коррекции рассчитывается значение в синей области спектра по данным коэффициен- та яркости в каналах 510 и 555 нм. Для этого используется двухпараметрическая модель ко- эффициента яркости, учитывающая только не- живую органику и взвесь, использующая кон- станты, типичные для Черного моря. Вычис- ленная поправка распространяется на весь спектр, со спектральным законом, соответст- вующим спектру погрешности атмосферной коррекции. Полученные на первом шаге значе- ния являются приближенными, и уточняются в нескольких итерациях. По спутниковым данным коэффициента яр- кости, скорректированным предлагаемым спо- собом, были рассчитаны карты распределения концентраций хлорофилла. Расчет производил- ся с использованием предлагаемого алгоритма. Значения, полученные с применением коррек- ции, лучше соответствуют типичным для ис- следуемого района, чем полученные без нее. Предложенный способ коррекции позво- ляет использовать все экспериментальные данные, независимо от погрешности коэф- фициента яркости. Благодаря знанию свойств черноморских коэффициентов ярко- сти, на конечный спектр меньше влияют ошибки атмосферной коррекции. Результа- ты, получаемые таким способом, хорошо соответствуют данным биологических изме- рений. Полученные оценки концентрации хлорофилла дают возможность более точно определять продуктивность исследуемых акваторий и, таким образом, вести монито- ринг экологического состояния вод Черного моря. РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ И МОНИТОРИНГА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ КЕРЧЕНСКОГО ПРОЛИВА ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ Е.А. Котельянец, С.К. Коновалов Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь Акватория Керченского пролива отно- сится к сильно урбанизированному району. Это связано с промышленным и гидротех- ническим строительством, которое ведется на берегах пролива и предпроливных мор- ских акваториях; интенсивным судоходст- вом; функционированием портов и верфей; проведением дноуглубительных работ; со- провождающимся дампингом изымаемых грунтов в подводные отвалы; с авариями морских судов и т.д. Все эти виды антропо- генной активности сопровождаются поступ- лением металлов в морскую среду и их на- коплением в донных отложениях. Очевидно, что антропогенное вмешательство требует всесторонней научно обоснованной оценки его влияния на природные экосистемы и по- следствий взаимодействия природных и ан- тропогенных факторов. Донные отложения являются аккумуля- торами поступающих в водоем вредных ве- ществ. Содержание тяжелых металлов в ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 188 донных отложениях является объективным показателем загрязнения водоема и общей антропогенной нагрузки на него. Характер распределения тяжелых металлов обуслов- лен комплексом природных и техногенных факторов. Высокие концентрации металлов в донных отложениях отрицательно воздей- ствуют на все компоненты биоты. Цель данной работы - исследование осо- бенностей распределения и содержания в поверхностном слое донных осадков As, Ti и тяжелых металлов (Pb, Zn, Cu, Ni, Co, Cr, V, Sr, Fe, Mn) в Керченском проливе. Пробы донных отложений были отобра- ны во время экспедиции в Керченском про- ливе, в декабре 2007г. и в марте 2008г. Оп- ределение содержания тяжелых металлов в поверхностном слое донных отложений проводилось с помощью рентгено- флуоресцентного метода анализа, позво- ляющего определять валовое содержание микроэлементов в пробах донных осадков. Рентгенофлуоресцентный метод анализа удовлетворяет требованиям необходимым для контроля за окружающей средой. Пре- имущества данного метода это универсаль- ность, определение любого числа элементов, а так же высокая чувствительность и низкие уровни детектирования. Донные отложения Керченского пролива были представлены илистыми фракциями (алеврито-пелитами). В целом илистые фракции, характеризуются высокой сорбци- онной емкость осадков. Наши исследования показали, что загрязнения отобранных проб были не высоки. Антропогенная нагрузка на данные районы не значительна. Оценка содержания микроэлементов в Керченском проливе проводилась путем сравнения с содержанием этих микроэле- ментов в поверхностном слое осадков дру- гих районов Черного моря, которые вклю- чают Севастопольскую бухту, Феодосий- ский залив, а также фоновые районы откры- той части моря. В результате исследования на некоторых станциях были обнаружены повышенные концентрации кобальта, цинка, железа, хрома и ванадия в донных отложениях Кер- ченского пролива. В частности, было пока- зано, что содержание кобальта и цинка в осадках Керченского пролива в два раза превышает содержание этих элементов в донных отложениях Феодосийского залива. Вместе с тем было показано, что значения содержания Ti, As, Mn, Cu, Cr, Zn, Pb и V в донных отложениях Керченского пролива не превышают геохимического фона. БИОРАССОЛЕНИЕ НАРУШЕННЫХ ПОЧВ В РЕЗУЛЬТАТЕ РАЗВИТИЯ ЯВЛЕНИЯ ВТОРИЧНОГО ГАЛОГЕНЕЗА НА ПРИМЕРЕ ЗАПАДНОГО ДОНБАССА М.О. Лаврик, Т.И. Долгова Национальный горный университет, Днепропетровск Цель работы заключается в установле- нии зависимости между деятельностью уг- ледобывающих предприятий и процессом вторичного засоления почв в районе За- падного Донбасса, а также разработка и обоснование эффективных методов рассоле- ния почв. Актуальность. В Украине проблема деградации земель в горнодобывающих районах, в частности, за счет их засоления стоит особо остро, так как ежегодно наблю- дается рост техногенной нагрузки на почвы горнодобывающих районов на фоне их природных особенностей, благоприятных для формирования этого явления. Засолен- ные почвы интразональны, поэтому встречаются в различных почвенно- климатических зонах. С точки зрения экологической безопасности, процессы вторичного засоления являются одним из направлений ретроэволюции почв, что яв- ляется следствием снижения их плодородия, угнетения растительности, обеднения видо- вого состава. В горной промышленности основными факторами, инициирующими вторичное засоление почв, являются: 1) сброс высокоминерализованных шахт- ных вод в пруды-отстойники, естественные водоемы с их последующей инфильтрацией в нижележащие почвенные горизонты; 2) смешение шахтных вод с природны- ми подземными слабоминерализованными водами в результате вскрытия глубинных горизонтов, поднятие уровня «подсолен- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 189 ных» грунтовых вод с развитием процесса засоления почв. Как указывалось ранее, воздействие гор- нодобывающего предприятия на окружаю- щую среду многофакторно, поэтому могут развиваться более опасные явления для ок- ружающей среды (например, может наблю- даться повышение миграционной актив- ности тяжелых металлов на фоне изме- ненной реакции среды в почвах, подверг- шихся засолению). В ходе исследований было установлено, что содержание солей в шахтных водах колеблется в широких пределах, их мине- рализация изменяется в пределах от 1,7 г/дм3 (шахта Юбилейная) до 39,5 г/дм3 (шахта Героев Космоса). По усредненным данным минерализация вод восточной груп- пы (шахта Степная, Юбилейная, Первомай- ская) составляет 2,2-4,2 г/дм3. Шахтные воды западной группы шахт, за исключе- нием шахты Павлоградская (4,1 г/дм3), ха- рактеризуются высокой минерализацией, составляющей 8,1-30,2 г/дм3. При этом во- дообильность шахт, в среднем, составляет 2,5 м3 на 1 тонну добытого угля. В этом объеме воды содержится до 8-10 кг раство- ренных солей. Шахтный водоотлив для шахт цен- тральной группы составляет в среднем 30,43 тыс. м3/сут, для восточной группы - 94,12 тыс. м3/сут. Во всех без исключения пробах со- держание хлор-иона и соответственно хлоридных солей превышает фоновые со- держания этого компонента в 21,9 раза на расстоянии от пруда-накопителя в 100 м и в 20,6 раза на расстоянии в диапазоне от 500 до 2000 м. То есть, образовался ореол ус- тойчивого засоления хлоридного и хлорид- но-сульфатного типа. В ходе исследования выполнена деталь- ная оценка степени засоления почв по трём показателям: величина солесодержания, со- держание хлор-ионов и сульфат-ионов. Эта оценка дала следующие результаты. Проба почвы, отобранная на расстоянии 100 м, является среднезасоленной по всем 3 пара- метрам. Остальные пробы дали такой ре- зультат: по величине солесодержания и со- держанию сульфат-ионов их можно отне- сти к незасоленным, а по содержанию хлор- ионов к среднезасоленным. Величины солесодержания водной фрак- ции из почв слоя 0,0 - 0,15 м отличаются для различных проб независимо от расстояния незначительно и укладываются в диапазон от 0,16 до 0,18 %. В настоящее время применяются сле- дующие методы рекультивации засоленных почв: гипсование, промывка, использова- ние карбонатов кальция и гипса самой поч- вы с помощью глубокой (плантажной) вспашки (самомелиорация солонцов). Так как каждый из указанных методов имеет су- щественные недостатки: При дренаже, про- мывках и промывном режиме орошения со- ли только перераспределяются в почвенном профиле, но не выводятся из биологическо- го круговорота, - актуальность приобретает поиск альтернативных аналогов мелиора- ции, более эффективных и экономичных. В качестве такого метода нами предлагается метод биологической мелиорации, универ- сальность которого заключается в возмож- ности адаптации к конкретным осо- бенностям района восстановления почв с помощью выбора растений-мелиорантов. Суть метода заключается в использовании для рекультивации засоленных почв галофи- тов, обеспечивающих не только восстанов- ление засоленных почв, но и повышение их продуктивности, создание на их месте высокопродуктивных кормовых био- ценозов с вовлечением их в сельскохозяй- ственный оборот, а также улучшение ме- лиоративного состояния и повышение пло- дородия почв. При фитомассе надземной части 1 8 - 2 0 т/га галофиты выносят из почвы 8 - 10 т солей с 1 га в год. Кроме того, затеняя поч- ву, галофиты препятствуют испарению и связанному с ним подтягиванию солей в верхний слой почвы. В итоге, на уча- стке, занятом насаждениями галофитов, процесс выноса солей из почвы достигает 10-12,5 тонн в год. В качестве растений-биомелиорантов могут быть использованы следующие: све- ды дуголистная (Suaeda arcuata) и заост- ренная (S. acuminata), лебеда серая (кокпек, Atriplex сапа), климакоптера мясистая (Cli- macoptera crassa), марь белая (Cheno- podium album), бассия иссополистная (Bassia hyssopifolia), солерос, кохия венич- ная (Kochia scoparia), солодки голая (Gly- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 190 cyrrhiza glabra) и уральская (G. uralensis), полынь солончаковая и другие. Таким образом, эффективной формулой восстановление засоленных почв Западно- го Донбасса является биомелиорация почв в сочетании с технологическим усовер- шенствованием технологии сброса шахт- ных вод. Рассоление почвы с помощью галофи- тов является единственным способом уда- ления вредных для культурных растений со- лей из почвы. ЭКОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА В УСЛОВИЯХ МОЩНОЙ КРИОЛИТОЗОНЫ С.А. Онищенко , О.К. Тяпкин , В.В. Цыганенко * ЗАО «Полярная геофизическая экспедиция», Новый Уренгой, Ямало-Ненецкий АО, Россия; ** Институт проблем природопользования и экологии НАН Украины, Днепропетровск 1. Характерной особенностью социаль- но-экономического развития Ямало- Ненецкого автономного округа (ЯНАО) в ближайшие десятилетия является его при- родно-ресурсная специализация. Как основ- ному газодобывающему региону России этому округу отводится ключевая роль в энергетической стратегии России. Здесь сосредоточено около 33,9 трлн. м3 запасов газа категорий A+B+C1 и более 8,5 трлн. м3 по категории С2. Сейчас, наряду с продол- жением «срока жизни» уникального Урен- гойского месторождения (остаточные запа- сы газа ~0,6-0,8 трлн. м3), на повестке дня стоит вовлечение в промышленную разра- ботку новых месторождений полуострова Ямал с суммарными запасы газа около 13 трлн. м3 с последующим выходом в район Обско-Тазовской губы и арктического кон- тинентального шельфа. Таким образом, уже в ближайшие два десятилетия предстоит ос- воение новой газовой провинции, характе- ризующейся крайне сложными климатиче- скими условиями, «хрупкой» природной средой, практически полным отсутствием промышленной и социальной инфраструк- туры. И, в свете этого все более актуальной задачей становится экологически сбаланси- рованное освоение ресурсов земных недр, т.к. оно неизбежно будет сопровождаться увеличением техногенной нагрузки на ок- ружающую среду. При этом основная про- блема заключается в том, чтобы оценить, в каких масштабах возможно вторжение в ес- тественные природные процессы с точки зрения охраны окружающей среды и здоро- вья населения. 2. В общем случае инженерно- строительным работам по созданию про- мышленных объектов и коммуникаций экс- плуатируемых месторождений предшеству- ет обязательный этап инженерно- геологических изысканий. Основная задача последних заключается в обеспечении ус- тойчивости и сохранности проектируемых сооружений при длительных эксплуатаци- онных нагрузках без каких-либо опасных деформаций. Указанное требование должно выполняться для всего объема породы, во- влекаемого в сферу влияния инженерного сооружения, т.е. для всего горного массива, под которым понимается структурно- обособленная часть земной коры в сфере возможного инженерного воздействия (в разведочной геофизике – верхняя часть гео- логического разреза – ВЧР). Для определе- ния пригодности конкретного массива гор- ных пород ВЧР для строительства и прогно- за его возможных экологических последст- вий необходимо выполнить комплексные инженерно-геологические исследования с целью получения характеристики структур- но-тектонических условий строительства, количественной оценки деформационных, прочностных и фильтрационных свойств горных пород. Однако, как правило, эти ин- женерно-геологические исследования носят дискретный характер и позволяют изучить массивы пород лишь в отдельных точках и на ограниченную глубину. Неоценимую по- мощь здесь могут оказать геофизические методы. 3. Традиционно геофизические методы (преимущественно – сейсморазведка) обес- печивают нефтегазовую отрасль основной информацией о недрах, местонахождении и строении месторождений углеводородов, их основных параметрах (эффективной мощно- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 191 сти, пористости, нефтегазонасыщенности, проницаемости и др.), обеспечивают посто- янный контроль за разработкой месторож- дений. При этом в процессе обработки сейс- моразведочных данных при изучении глу- бинного строения геофизики вынуждены заниматься проблемой скоростной неодно- родности ВЧР (для исключения искажающе- го влияния последней). Мощность ВЧР в различных регионах варьирует от первых десятков до сотен метров (например, в рай- онах развития толщи реликтовой многолет- ней мерзлоты). Именно такая ситуация име- ет место на территории ЯНАО, где повсеме- стно развит криогенез с «мозаичным» труд- но прогнозируемым строением мерзлой толщи как вглубь по разрезу (до глубины ∼500 м), так и по латерали. Здесь требование к детальности изучения строения ВЧР воз- растает по мере увеличения необходимой детальности решения поставленных геоло- гических задач, и чем точнее модель ВЧР, тем достовернее и успешнее решаются по- следние. Затрачиваются значительные про- изводственные ресурсы на получение дан- ных о строении и формирование модели ВЧР, которая, как правило, затем нигде не используется. В тоже время, эта модель ВЧР может служить надежной основой при про- ектировании дальнейших инженерно- строительных работ на территории исследо- ваний (устойчивое состояние и безаварийное функционирование любых инженерных со- оружений требует размещение их фунда- ментов на глубинах, где в течение всего года не изменяется плотность пород и сохраняет- ся температурный режим). 4. В сейсморазведке существует большое количество методик определения физиче- ских свойств горных пород в их естествен- ном залегании по кинематическим и дина- мическим характеристикам регистрируемого волнового поля. Существует и практически доказана связь между скоростью распро- странения упругих волн и упругими свойст- вами горных пород (модуль упругости, ко- эффициент Пуассона, пористость, трещино- ватость и т.д.). Существенной особенностью сейсморазведочных данных является то, что они получаются по всей исследуемой пло- щади с различной степенью пространствен- ной дискретизации: от сети профилей 2×2 км до 0,5×0,5 км с шагом 50-10 м по профи- лям (для 2D исследований) до сетки 25×25 м (при работах 3D). В настоящее время по- строена (путем обобщения сейсморазведоч- ных данных ЗАО «Полярная геофизическая экспедиция» за последние два десятилетия) карта скоростей продольных волн ВЧР севе- ра ЯНАО масштаба 1:200000. В настоящее время она охватывает площадь ~ 40 тис. км2. На ней отчетливо выделяются участки уве- личенной мощности многолетнемерзлых пород (участки с повышенными значениями скорости), а также участки с ее практически полным отсутствием (участки с понижен- ными значениями скорости, т.н. «растеплен- ные» зоны). Последние тяготеют к рекам или к постоянно действующим транспорт- ным магистралям (в частности, к железной и автодороге Новый Уренгой – Надым). А также некоторые «растепленные» участки охватывают значительные по площади тер- ритории, границы которых контролируются реками, что, в свою очередь, свидетельству- ет о том, что таким образом выделяются от- дельные тектонические блоки земной коры. Последнее открывает дополнительные воз- можности по картированию разломно- блоковой тектоники региона и определению перспектив, связанной с ней нефтегазонос- ности. В целом построенная карта может слу- жить основой для проектирования инженер- но-строительных работ и в первую очередь по реконструкции действующих и создания новых (в свете указанных выше тенденций по вовлечению в промышленную разработку новых месторождений полуострова Ямал) транспортных магистралей. 5. Такой подход значительно сокращает объем последующих дорогостоящих инже- нерно-изыскательских работ и повышает их достоверность. Учитывая огромный объем и густоту покрытия территории нефтегазонос- ных районов ЯНАО сейсморазведочными исследованиями, информация о ВЧР может стать базовой для проектирования дальней- ших детальных комплексных геофизических (грави-, магнито-, электроразведочных) ис- следований как поисковой, так и инженерно- экологической направленности, а также для прогнозирования возможных экологических последствий воздействия инженерных со- оружений на окружающую среду. Причем заказчиком такого комплексного подхода изучения ВЧР могут выступать сами добы- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 192 вающие компании, ранее заказавшие прове- дение геофизических работ на своих лицен- зионных участках. Для них в случае после- дующего сооружения промышленных ком- муникаций и инфраструктуры предоставля- ется реальная возможность существенной экономии средств на инженерные изыска- ния, и, как следствие, повышение рента- бельности проектов и снижение себестоимо- сти добываемых углеводородов. В конечном итоге в выигрыше будет все общество, по- скольку при таком всестороннем комплекс- ном исследовании снижается риск экологи- ческих просчетов при проектировании и эксплуатации возводимых инженерных со- оружений. ДОСЛІДЖЕННЯ КІНЕТИКИ ПОГЛИНАННЯ ЦЕЗІЮ-137 ГРАНІТАМИ ІЗ МОДЕЛЬНИХ ТРІЩИННИХ ВОД КРИСТАЛІЧНИХ ПОРІД О.В. Марініч , І.Л. Колябіна , Л.В. Кононенко , Т.І. Коромисліченко * * Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»; ** Інститут геохімії навколишнього середовища НАН та МНС України, Київ Одним з наслідків використання ядерної енергетики є утворення та накопичення ра- діоактивних відходів (РАВ). На даний час найбільш перспективним способом ізоляції довгоіснуючих РАВ є їх розміщення в гео- логічних формаціях, які є природним бар’єром, що захищатиме біосферу від кон- такту з радіонуклідами впродовж всього пе- ріоду існування небезпеки. При науковому обгрунтуванні безпеки захоронення РАВ особливу увагу необхідно приділяти проблемі взаємодії радіоактивних елементів з геологічним середовищем. Нами досліджено процес поглинання це- зію-137 гранітом Поліської ділянки із двох модельних вод різного типу, які аналогічні за хімічним складом тріщинним водам крис- талічних порід: вода №1 - кальцієво- карбонатна, а вода №2 - хлоридно- карбонатно-натрієва. Мінеральний склад граніту (%): серицит – 37, кварц – 28, плагі- оклаз – 18, калієвий польовий шпат – 12, слюда – 5. Для проведення експерименту викорис- товувався подрібнений граніт фракції +0,25- 0,125 мм у співвідношенні порода : вода = 1:10. Кількість сорбованого 137Cs визначалась як різниця між початковою та залишковою γ-активністю у розчині. Виділення мобільної форми проводилось методом селективного вилуговування цезію-137 1М розчином аце- тату амонію. Кількість необмінно сорбова- ного цезію-137 визначалась як різниця між загально сорбованим цезієм та його вмістом у мобільній формі. В результаті роботи були отримані дані по кінетиці обмінної та необмінної сорбції 137Cs гранітами у середовищі двох модель- них вод. Отримані результати дозволили зробити наступні висновки: 1. Для обох типів вод переважна частина цезію-137 (близько 99% та 95% для модель- них вод № 1 і № 2 відповідно) сорбується гранітом протягом першої доби. Доміную- чим механізмом поглинання цезію-137 з є необмінна сорбція. 2. В цілому загальне поглинання цезію- 137 з модельної води № 2 дещо менше, ніж з модельної води № 1, головним чином за ра- хунок зменшення необмінної сорбції. Це зумовлюється різним вмістом основних кон- куруючих елементів (натрію і кальцію) у цих модельних водах. 3. Модельний експеримент щодо погли- нання цезію гранітом показав, що за фізико- хімічних умов тріщинних вод кристалічних порід 137Cs практично повністю поглинаєть- ся гранітом, що забезпечить мінімальну міг- рацію цього радіонукліду у біосферу при геологічному захороненні РАВ. Перелік посилань 1. Кононенко Л.В., Колябина И.Л., Коромысличенко Т.И. Кинетика обменного и необмен- ного поглощения цезия-137 дерново-подзолистой почой // Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. - Київ, 2007. – Вип. 14. – С. 48 – 55. 2. Изоляция радиоактивных отходов в недрах Украины (проблемы и возможные решения). Под ред. Шестопалова В.М. – К.: НИЦ РПИ НАНУ, 2006. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 193 МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ФЛУКТУАЦИЙ ПРОЗРАЧНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КРУПНОЙ ВЗВЕСИ В МОРСКОЙ ВОДЕ Е.В. Маньковская, В.И. Маньковский Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь Одним из способов определения пара- метров крупной взвеси (среднего размера частиц и их концентрации) в морской воде может служить метод флуктуаций. Суть ме- тода заключается в том, что если через дис- персную среду проходит направленный пу- чок света небольшого диаметра, то, вследст- вие хаотичного перемещения частиц, их число в пучке варьирует, и возникают флук- туации прозрачности среды. Техническая реализация метода флуктуа- ций несложна и его целесообразно приме- нять для создания оперативных систем на- блюдения за динамикой пространственно- временной изменчивости крупнодисперсной взвеси в море. Использование метода флук- туаций эффективно при изучении процессов динамики взвеси в прибрежной зоне и пере- носа ее вдоль берега во время штормов. Для этих целей в Морском гидрофизическом ин- ституте в отделе гидрофизики шельфа со- вместно с отделом оптики моря создан спе- циальный прозрачномер, входящий в состав измерительного комплекса «Донная стан- ция». Теория явления показывает, что оптиче- ская плотность среды τвзв и дисперсия ее про- зрачности D связаны со средним размером и концентрацией частиц. Однако, расчетные формулы, используемые в методе флуктуа- ций, выведены для случая, когда в дисперс- ной среде, через которую проходит луч све- та прозрачномера, ослабляют свет только находящиеся в среде частицы, а сама среда является однородной и свет не ослабляет. В случае, когда средой является морская вода, ослабление света происходит за счет: 1) са- мой воды, которая существенно ослабляет свет, особенно в длинноволновой области, где производятся измерения флуктуаций прозрачности дисперсной среды; 2) наличия растворенного органического вещества (желтого вещества); 3) наличия взвешенных мелких и крупных частиц. Прозрачномер измеряет суммарную оп- тическую плотность всех веществ, состав- ляющих морскую воду, из которой инфор- мативной для метода флуктуаций является лишь оптическая плотность крупной взвеси. Оптическая плотность других веществ со- ставляет не флуктуирующий «оптический фон», который необходимо учитывать. Для этого предлагается использовать следую- щую методику. Во время измерения флуктуаций про- зрачномер регистрирует максимальные зна- чения прозрачности воды, которые характе- ризуют не флуктуирующий «оптический фон». Эти максимальные значения исполь- зуются для расчета оптической плотности фона, которая вычитается из измеренной оптической плотности морской среды, и в результате определяется оптическая плот- ность среды, состоящей из крупной взвеси. При этом в получаемые конечные расчетные формулы не входит начальная интенсив- ность светового пучка, проходящего через дисперсную среду, что снижает ошибку рас- чета параметров крупной взвеси. Предложенная методика положена в ос- нову информационной технологии обработ- ки измерений флуктуаций показателя ослаб- ления направленного света для определения параметров крупной взвеси. КОНЦЕПЦІЯ СТАЛОГО РОЗВИТКУ: НОВІ ПЕРСПЕКТИВИ Н.В. Романюк, О.А. Романовський Інститут проблем природокористування та екології НАН України, Дніпропетровськ Те, чого прагнув інститут упродовж 15 років свого існування – здійснилося! 16 лис- топада 2006 р. проект Концепції переходу України до сталого розвитку був розгляну- тий і схвалений на спільному засіданні Нау- кової ради НАН України з проблем навко- лишнього середовища і сталого розвитку та Національного комітету України з програми ЮНЕСКО „Людина і біосфера”, направле- ний до Верховної Ради та Кабінету Мініст- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 194 рів України. У лютневому номері часопису „Вісник НАН України” за 2007 р. опубліко- ваний повний текст цього документу. Розробка методології вибору стратегії сталого розвитку техногенно навантажених регіонів України була доручена інституту раніше, ніж така постановка питання була оголошена на саміті у Ріо-де-Жанейро 1992 року. На основі отриманих результатів ін- ститут вже у 1996р. видав першу моногра- фію цього циклу „Методичні підходи до ви- бору стратегії сталого розвитку території”, в якій підсумовувалися напрацювання з цієї теми на прикладі одного із найбільш техно- генно навантаженого Придніпровського ре- гіону. Самим складним питанням у стратегії сталого розвитку є вибір показників. Інсти- тут сформулював основні підходи щодо ви- значення і обґрунтування критеріїв і показ- ників сталого розвитку в умовах техногенно навантажених регіонів. Були визначені нові інтегральні показники, що характеризують рівень природної і техногенної безпеки жит- тєдіяльності населення, якість життя люди- ни, якість навколишнього середовища, його біологічні зміни. На їх основі побудована уніфікована вимірна шкала для оцінок пока- зників системи та прийняття управлінських рішень. Результати такої роботи висвітлені у науковому виданні інституту „Методичні підходи до вибору та обґрунтування критері- їв і показників сталого розвитку різних ландшафтних регіонів України”. До речі, ці показники і уніфікована вимірна шкала майже без змін увійшли до проекту вищеоз- наченої Концепції. На сьогодні інститут видав шість моног- рафій стосовно методології вибору стратегії сталого розвитку. Але процес пошуків три- ває. Проводяться масштабні дослідження за темами НАН України „Розробка наукових основ технологій видобування корисних ко- палин на принципах гармонізації з природ- ним середовищем відповідно до вимог ста- лого розвитку”, „Наукове обґрунтування напрямів зниження відходності господарсь- ких комплексів гірничо-металургійних регі- онів з метою поетапного досягнення показ- ників сталого розвитку”. Тобто інститут від теоретичних міркувань переходить до виро- блення практичних рекомендацій щодо пе- реходу на засади сталого розвитку найбільш складних гірничодобувних регіонів. Хоча і попередні роботи інституту базувалися на конкретних показниках економічного, еко- логічного і соціального розвитку Придніп- ровського регіону. Одночасно інститут вирішує і окремі за- вдання у рамках стратегії сталого розвитку. Так, ним запропоновані екологоорієнтовані і ресурсозберігаючі технології видобутку ко- рисних копалин відкритим способом з внут- рішнім відвалоутворенням; унікальні техно- логії відродження порушених гірничими ро- ботами земель (у першу чергу, відпрацьова- них залізорудних кар’єрів глибиною до 300 м, шламосховищ, інших) і створення на них екологічних коридорів; схеми модернізації градирен у гірничо-металургійних комплек- сах для запобігання „кислотних” опадів, комплексні системи екомоніторингу регіо- нального, місцевого і об’єктового призна- чення. Визначним досягненням інституту стала розробка проекту Державної програми за- безпечення сталого розвитку регіону видо- бування та первинної переробки уранової сировини, який був затверджений Кабінетом Міністрів України як програма. Інститут має далекоглядні плани з цього напряму. Затримка за малим – необхідно, щоб запропонована НАН України Концепція переходу України до сталого розвитку набу- ла законодавчого статусу. Відтоді напрацю- вання науковців можуть більш ефективно впроваджуватися у виробництво. А головне, Україна зможе досягти високих результатів на принципах гармонійного поєднання еко- номічної, екологічної і соціальної складових свого розвитку. ХИМИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ ЛЕЖАЛЫХ ХВОСТОВ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД Н.Ф. Усманова, А.А. Фетисов Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, Россия Норильские месторождения медно- никелевых руд содержат в своих недрах уникальный комплекс не только цветных металлов, но и металлов платиновой группы, ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 195 золота. По утверждению специалистов, только норильские месторождения являются по-настоящему комплексными, не имеющи- ми аналогов в мире [1,2]. По сравнению с зарубежными, медно-никелевые руды ме- сторождений Норильска труднообогатимы, так как имеют более тонкую вкрапленность сульфидов. Основным методом обогащения этих руд и в России и за рубежом является флотация. В отличие от технологии перера- ботки медно-никелевых руд зарубежных месторождений на норильском сырье маг- нитные методы обогащения не позволяют выделить пирротин и улучшить соотноше- ние ценных минералов при флотации, так как в этих рудах гексагональный пирротин преобладает над моноклинным. Хвостохранилища, сформировавшиеся за годы работы Норильского комбината также можно отнести к разряду уникальных по за- пасам техногенной платины. Прогнозные ресурсы минералов платиновой группы (МПГ) лежалых хвостов превышают 600 т. Самым крупным является Норильское тех- ногенное месторождение - хвостохранилище Норильской обогатительной фабрики №1, сформированной в течение 27 лет (1948- 1975 гг.) при переделе руд Норильского и Талнахского месторождения и складирова- нии хвостов. Это хвостохранилище образо- вано до процесса получения товарных пир- ротиновых концентратов. Именно к ним приурочены наиболее значительные потери МПГ, в том числе: Pt - 7-20%, Pd - 4-15%, Rh и Ir -7-40%, Ru и Os - 14-80% [3]. Главная проблема при разработке техно- логии обогащения техногенного сырья за- ключается в том, что цветные и благородные металлы в нем находятся в виде изоморф- ных примесей, тонкодисперсных сростков и сульфидов, которые теряются в ходе техно- логического процесса добычи и переработ- ки. Также необходимо учитывать, что в про- цессе техногенеза происходят значительные изменения рудного вещества и пустой поро- ды, которые влияют на технологию извлече- ния ценных компонентов из материала хво- стохранилищ. Традиционными методами обогащения извлечь металл из подобного материала невозможно. Методы физико-химической геотехноло- гии являются наиболее приемлемыми по экономическим соображениям способами извлечения ценных компонентов из такого рода сырья. Известны примеры того, как в природных условиях, при температуре и со- ставе растворов, типичных для зоны гипер- генеза, происходит гидрохимическое пере- распределение благородных металлов с об- разованием их повышенных концентраций во вторичных залежах [4]. При изучении технологических свойств и разработки методов извлечения металла из хвостов выветривания целесообразно учи- тывать известные из геохимии механизмы гипергенного преобразования рудного веще- ства. С одной стороны, установление меха- низма формирования коры позволяет вы- явить закономерные связи металла с компо- нентами минерального комплекса и, таким образом, определить оптимальные методы селекции уже на начальных стадиях иссле- дования. С другой стороны, возможно ис- пользование механизмов гипергенного пе- реноса и вторичной концентрации металла при геотехнологической эксплуатации ме- сторождения. Для этого в массиве создаются условия, способствующие дальнейшему движению металла и переотложению его на специально организованных геохимических барьерах в заданной области рудного тела. Механизм миграции металла может быть оптимизирован для конкретного объекта с учетом его особенностей, а также с учетом экономических факторов. Ранние работы показали возможность пе- ревода значительного количества цветных и благородных металлов в раствор, путем ис- кусственного моделирования процессов ги- пергенеза на материале хвостов норильского промрайона [5]. Целью нашего исследования, было ис- следование возможности извлечения цвет- ных и благородных металлов геотехнологи- ческими методами при техногенном вывет- ривании хвостов обогащения медно- никелевых руд. Исследования проводились на технологической пробе хвостов обогаще- ния медно-никелевых руд Норильского промрайона. Изучение поведения цветных и благородных металлов при выветривании хвостов медно-никелевой руды осуществля- ли на лабораторном стенде выщелачивания, состоящем из нескольких колон, выполнен- ных из оргстекла. Питание рабочим агентом производили сверху в режиме просачивания с циркуляцией рабочего агента - моделиро- вание естественного процесса проходящего ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 196 в обводненном хвостохранилище. Для вы- щелачивания моделировались различные составы первичных геотехнологических рас- творов: вода, серная кислота, гуминовая ки- слота. Выбор рабочих растворов обусловлен следующим: вода в процессе прохождения через материал с большим содержанием сульфидов в присутствии кислорода воздуха окисляет сульфидную серу, в результате че- го насыщается сульфат ионом с одновре- менным понижением рН; для ускорения процесса сразу была добавлена серная ки- слота - доступный реагент в Норильском промрайоне; гуминовые кислоты (сумма гу- мусовых и фульвокислот) - природные гете- рофункциональные полиэлектролиты пере- менного состава. Большая реакционная спо- собность гуминовых кислот объясняется на- личием активных групп, способных к реак- циям ионного обмена и образованию ком- плексных соединений. В результате исследований были получе- ны кинетические кривые концентрации про- дуктивных растворов. Установлено, что бы- стрый рост концентрации никеля происхо- дит в течение первых 10 дней, достигающей 1 г/л, что является достаточным для его промышленного извлечения. В дальнейшем происходит некоторое снижение концентра- ции, возможно за счет его соосаждения с образующими гидроксидами железа. Также было установлено, что при обработке хво- стов обогащения медно-никелевых руд во- дой без предварительного подкисления уже на первой стадии процесса происходит час- тичное растворение благородных металлов: платины и палладия -до 0,05 мг/л; золота -до 0,1 мг/л. Дальнейшие исследования будут продолжены в направлении изучения форм и механизма перехода цветных и благородных металлов в раствор на различных стадиях выветривания. Разработка экономически приемлемой технологии извлечения ценных компонентов из техногенного сырья хвостохранилищ по- зволит не только увеличить добычу цветных и металлов платиновой группы, но и приве- дет к улучшению экологической обстановки в Норильском промрайоне. Перечень ссылок 1. Кравцов В.Ф. История открытий медно-никелевых месторождений в Норильском районе // Очерки по истории открытия минеральных богатств Таймыра. - Новосибирск, 2003. - С. 21- 39. 2. Кунилов В.Е, Люлько В.А. Минерально-сырьевая база Норильского комбината: история и перспективы // Цветные металлы. - 1995. - № 6. -С. 12-15. 3. Чернышев Н.М., Додин Д.А Минерально-сырьевой потенциал платиновых металлов Рос- сии на пороге XXI века .//электронный ресурс //www.scgis.ru. 4. Варшал Г.М., Велюханова Т.К, Кощеева И.Я. и др. О концентрации благородных метал- лов углеродистым веществом // Геохимия – 1994. – № 6. – С. 814-824. 5. Брагин В.И., Жижаев A.M., Фетисов А.А., Брагина В.И., Свиридова М.Л. О возможности извлечения цветных и благородных металлов из хвостов обогащения медно-никелевых руд // Благородные и редкие металлы Сибири и Дальнего Востока: рудообразующие системы место- рождений комплексных и нетрадиционных типов руд: Материалы научной конференции (Ир- кутск, 3-7 октября 2005 г.). – Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2005. – В 2-х то- мах. - Т.2. – С. 175-176. ЕКОЛОГІЧНИЙ МОНІТОРИНГ ДІЛЯНОК РЕКУЛЬТИВАЦІЇ ШАХТНИХ ВІДВАЛІВ О.В. Рошка Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара, Дніпропетровськ Нині важко знайти галузь виробництва, де б не використовувалися мінеральні ресу- рси. Вони мають величезне значення для людини. Це і джерело енергії, і сировина для виробництва численних промислових виро- бів, побутових товарів, синтезу нових речо- вин із заданими властивостями (заміняють дерево, цемент, тканини), і різноманітний будівельний матеріал. Мінеральні ресурси значною мірою визначають економічний ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 197 потенціал кожної країни. Проте головною їх особливістю є те, що вони, на відміну від рослинних і тваринних ресурсів, належать до так званих не поновлюваних природних ресурсів. У їх використанні складається кри- тична ситуація, яка пов’язана передусім з різким зростанням видобутку корисних ко- палин у всьому світі. Україна має потужний і розвинений мі- нерально-сировинний комплекс. З розвід- кою, видобутком, переробкою та викорис- танням мінеральної сировини прямо чи опо- середковано пов’язані 48% її промислового потенціалу, до 20% трудових ресурсів, 25% національного доходу. Гірничі розробки (кар’єри, шахти, свердловини) істотно впли- вають на природні ландшафти. Тільки на території Донбасу гірничодобувні роботи проводяться на території близько 10000 км2. За роки існування вугільної промисловості навколо шахт утворилися тисячі териконів, які займають велику площу переважно ро- дючих земель. Радикальним заходом збере- ження земель, на яких розроблялись родо- вища корисних копалин, є їх рекультивація (поновлення). Розрізняють два етапи реку- льтивації: гірничотехнічний і біологічний. ВО «Павлоградвугілля» у процесі видо- бутку вугілля здійснює відновлення пору- шених земель та повернення їх до подаль- шого використання за допомогою рекульти- вації грунту. Цей процес передбачає ство- рення лісових масивів на шахтних відвалах. Для створення рекультиваційного прошарку застосовується насипка на поверхні шахтних відвалів з привезених грунтів, поданих супі- сками, суглинками, червоно-бурими глина- ми, гумусовими грунтами у різноманітному сполученні з певною потужністю. Нами пос- тійно проводиться екологічний моніторинг ділянок рекультивації. Екологічний моніторинг ділянок рекуль- тивації розпочався ще в 70-х роках ХХ сто- річчя (Панков, Трещевський, 1972; Бараннік, 1974; Сlark, 1970). В Україні, як і в багатьох інших країнах, такі дослідження здійснюва- лись у зоні видобутку вугілля та руди у До- нецьку, Марганці, Кривому Розі, Жовтих Водах, Павлограді (Барсов, Більконь, 1977). Згідно проведених нами досліджень, були отримані наступні результати. Загальний вміст гумусу у дослідних гру- нтах коливається: 0,1% - 4,6%. Шахтна по- рода містить 0,1% гумусу, ємність погли- нання складає 2,2 (мг-екв/100 г грунту) ,Ca 2+ - 1,7 (мг-екв/100 г грунту), Mg 2+ - 0,4 (мг- екв/100 г грунту), Сu x 10-3 - 1,2% (в 1г абсо- лютно сухого грунту), Mn x 10-2 - 0,82%, V x 10-3 - 3,2%, Ni x 10-3 - 0,92%, Cr x 10-3 - 0,86%, Mo x 10-4 - 1,2%, Zn x 10-2 - 0,8%, Pb x 10-3 - 1,43%, уреаза – 0,99 (мк моль аміа- ку/1гр. грунту), інвертаза – 18,2 (мг/1гр. грунту), каталаза – 0,8 (см3 О2/1гр. грунту за 1 хв.), серед мікроорганізмів переважно - Bacillus cereus, Вacillus mucoides, Ваcillus virgulus, Bacillus megatherium. На ділянках з акацією переважають - Aspergillus terreus, Azotobacter chroococcum, Rhizobium trifolii, Rhizobium lupine, Actinomyces viridochro- mogenes, Penicillium luteum, Penicillium lilia- cinum, Globisporus, Mortierella minutissima, на ділянках з дубом переважають - Аctino- myces roseus, Aspergillus wentii, Penicillium luteum, Fusarium bulbigenum, Chrysosportium. Таким чином грунт на ділянках рекуль- тивації має низьку, або середню ємність по- глинання. Для поліпшення показників ємно- сті поглинання та збагачення мікробного складу необхідний довготривалий меліора- тивний період з застосуванням грунтово- поліпшених деревних порід. МОНІТОРИНГ РОЗВИТКУ ЕКОСИСТЕМ НА ПОСТТЕХНОГЕННИХ ЛАНДШАФТАХ * С.М. Сметана Інститут проблем природокористування та екології НАН України, Дніпропетровськ Необхідність створення системи моніто- рингу на посттехногенних ландшафтах (МПЛ) виникла у зв’язку з розвитком нової * Робота виконана під керівництвом член-кор. НАН України А.Г. Шапара технології відновлення порушених гірничи- ми роботами екосистем, ландшафтів, які не будуть повернені до природного стану, а утворять нові вторинні варіанти. Технологія, запропонована фахівцями Інституту про- блем природокористування та екології НАН ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 198 України та складається з 3-х основних аспе- ктів: самовідновлення, активізації розвитку екосистем та упереджене самовідновлення [1]. Виконання цих етапів і потребує чіткої схеми визначення важливих екологічних факторів, спостереження за їх сучасним та прогнозування майбутнього розвитку. Ви- значальними факторами при утворенні тех- ногенних ландшафтів слід вважати техно- генні процеси: виїмка руд, складування та намивання пустих порід та хвостів. В ре- зультаті цих процесів утворюються специ- фічні нехарактерні для існуючого середови- ща ландшафти [2]. Посттехногенні перетво- рення, які більшою мірою визначаються природними факторами, ще більше усклад- нюють динаміку розвитку таких систем. До техногенних факторів, які мають важливе значення, слід віднести спосіб розробки, фу- нкціональне призначення та використання ландшафту. Серед природних слід виділити зволоження, направленість переносу енергії та речовини, гранулометричний та якісний склад порід. Тим не менше, величезна кіль- кість факторів впливу на екосистеми, багато з яких неможливо прорахувати, потребує створення певної чіткої системи моніторин- гу розвитку екосистем на посттехногенних ландшафтах. При підборі точок моніторингу слід вра- ховувати специфіку як ландшафтів, так і екосистем, які характеризуються значною динамікою розвитку. Так, наприклад, схило- ві місцеіснування на відвалах та в кар’єрах відрізняються направленістю гідрохімічних потоків та їх перетворенням. Відповідно ві- дрізнятиметься і формування біотичних угруповань, а отже існує також і необхід- ність підбору критеріїв фіксації та аналізу таких змін. Визначення швидкості та градієнту пере- творення форм посттехногенних ландшафтів та екосистем під дією техногенних та при- родних факторів потребує розгортання сис- теми точок з точною GPS прив’язкою (сис- тема визначення координат) та фотореєстра- цією. Тривалість таких замірів має складати принаймні 3 роки. При закладанні моніто- рингових ділянок за основу взято принцип достовірного висвітлення характерних змі- нюваних процесів та пов’язані з ними перет- ворення ландшафтів. Система має враховувати та відображати вплив ключових факторів, а для цього тери- торії посттехногенних ландшафтів слід роз- межувати на певні зони, в яких використо- вуватимуться свої специфічні індикатори. Дієвий метод для зонування територій тех- ногенних ландшафтів – використання еколо- гічної класифікації техногенних ландшафтів. Посттехногенні ландшафти утворюють ландшафтне різноманіття, яке на порядок перевищує природне [1]. Різноплановий вплив кліматичних умов на утворені рельє- фи впливає на розвиток біорізноманіття і саме моніторинг розвитку екосистем на пос- ттехногенних ландшафтах є ефективним за- собом діагностики біотичного різноманіття. Перелік посилань 1. Шапар А.Г., Скрипник О.О., Копач П.І. та ін. Науково-методичні рекомендації щодо по- ліпшення екологічного стану земель, порушених гірничими роботами (створення техногенних ландшафтних заказників, екологічних коридорів, відновлення екосистем) / За ред. А.Г. Шапара – Дніпропетровськ: Моноліт, 2007. – 270 с. 2. Федотов В.И. Техногенные ландшафты: теория, региональные структуры, практика. – Во- ронеж: Изд-во ВГУ, 1985. – 192 с. ПРИСКОРЕНИЙ АНАЛІТИЧНИЙ КОНТРОЛЬ ВМІСТУ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ В ОБ'ЄКТАХ ДОВКІЛЛЯ Ф.О. Чмиленко, Н.М. Смитюк Дніпропетровський національний університет ім. О.Гончара, Дніпропетровськ Для інтенсифікації пробопідготовки – лі- мітуючої стадії аналітичного процесу при контролі об'єктів довкілля, яка займає до 90% загального часу аналізу, запропоновано застосування фізичного впливу (УЗ, ВЧ та НВЧ випромінювання, низькотемпературної плазми). Фізичний вплив застосовується на різних стадіях пробопідготовки для приско- рення розчинення проб (УЗ, НВЧ, плазма), руйнування органічних та інших сполук, які ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 199 заважають аналізу вод, розсолів та розчинів харчової солі (УЗ, НВЧ, плазма, ІЧ, радіоліз, фотоліз), інтенсифікація процесів концент- рування (УЗ), прискорення мінералізації (УЗ, НВЧ, ІЧ) інтенсифікація процесів роз- ділення речовин (УЗ, НВЧ), перетворення визначуваних елементів у певний стан (пла- зма, УЗ), стабілізація аналітичних форм (УЗ, НВЧ), концентрування співосадженням, екс- тракцією, хроматографією (УЗ). Встановлена близькість характеру впливу фізичних полів на речовину: у багатьох ви- падках має місце не тільки інтенсифікація масопереносу, але й зміна структури розчи- ну, гідратованості іонів, їх реакційної здат- ності, розрив полімерних ланцюгів, утво- рення вільних радикалів та ін. З метою хімічного аналізу достатньо ви- користовувати УЗ вплив частотою 10 кГц – 100 МГц, інтенсивністю 0,05 – 15 Вт/см2 протягом 1 – 30 хвилин. При такому впливі УЗ коливання ініціюють та інтенсифікують процеси окиснення та відновлення, гідролі- зу, полімеризації, молекулярні перегрупу- вання, старіння осадів, електроосадження металів, розчинення мінералів ґрунтів, змі- нюють стан іонів у розчині. Найважливішим інтенсифікуючим фак- тором при впливі ультразвуку є зміна стану елементів у розчині, більш висока ефектив- ність ультразвукового перемішування у по- рівнянні з механічним та диспергуванням осаду, що приводить до збільшення його поверхні. Перемішування відбувається в ос- новному під впливом акустичних течій, швидкість яких пропорційна частоті, а дис- пергування – внаслідок кавітаційних явищ та зростає із збільшенням інтенсивності, і зменшується при збільшенні частоти ультра- звуку. Розроблений комплекс надійних та екс- пресних спектроскопічних ( спектрофотоме- трія, полум'яна та неполум'яна атомна абсо- рбція, атомно – емісійних) та електроаналі- тичних (вольтамперометрія, потенціометрія, ІСЕ) методик (більш, ніж 200) визначення домішок та основної речовини у різних об'є- ктах: рослинах, питних, поверхневих та сті- чних водах, ґрунтах, біо- та медоб'єктах. Поєднання фізичної пробопідготовки з інструментальними методами визначення, заснованими на будь – якому принципі ге- нерації аналітичного сигналу, а також мож- ливість автоматизації стадії пробопідготов- ки, контролю, прогнозу та математичного моделювання умов аналітичного процесу обумовлюють їх значення та роль в аналізі. Широке використання цих методів раніше було неможливим через відсутність серійної апаратури. У останні роки підвищується екологічна захищеність цих методів та ви- рішуються питання апаратури. ТЕНДЕНЦИИ К ИЗМЕНЕНИЮ ВИДОВОГО СОСТАВА, ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И ЧИСЛЕННОСТИ ХИЩНЫХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ В РАЙОНЕ СРЕДНЕГО ПРИДНЕПРОВЬЯ Н.С. Ружиленко Каневский природный заповедник Киевского национального университета имени Т. Шевченко, Канев Район Среднего Приднепровья вследст- вие наличия значительной площади водных бассейнов, геоморфологических особенно- стей местности, разнообразия биотопов яв- ляется благоприятным местом для прожива- ния многих видов хищных млекопитающих. В конце 60-х годов прошлого столетия в ре- гионе исследований было отмечено обита- ние 12 видов хищных млекопитающих (Бой- ко, 1967, 1971). Фоновым видом во всех природных и в частично трансформирован- ных биотопах в данном регионе всегда была лисица обыкновенная. Волк в Черкасской области был истреблен в конце 60-х годов, повторно этот вид появился в средине 70-х годов и с этого времени численность его возрастает. В основном зарегистрированы заходы волка из Киевской области. Центры размножения волка во второй половине ХХ ст. единично отмечены в Черкасской облас- ти. Енотовидная собака в регионе была акк- лиматизирована в конце 20-х – 40-е годы. Этот вид быстро размножился и заселил преимущественно пойменные биотопы. В начале нынешнего столетия енотовидная собака является фоновым видом всех ост- ровных территорий, плотно заселяет берега вдоль акваторий с водно-болотной расти- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 200 тельностью и, частично – коренные терри- тории боровой и лессовой террас Днепра. Численность енотовидной собаки резко по- нижалась только в 50-е годы прошлого сто- летия, а в данное время является наиболее высокой в долинах всех рек. Впервые в ХХІ ст. (2005 г.) отмечен единовременный заход в заказник “Белецковские плавни” РЛП “Кременчугские плавни” большой группы шакала обыкновенного (не менее 20 особей, в их числе и молодняк 2-х семей). Если в конце 60-х годов численность куницы лес- ной, барсука и выдры речной была очень низкой, то на конец столетия эти виды стали обычными. Впервые в начале ХХІ ст. куни- ца лесная отмечена и в хвойных средневеко- вых насаждениях боровой террасы вдоль водохранилищ, что указывает на возраста- ние численности этого вида. Если в средине ХХ ст. фоновым видом в населенных пунк- тах был хорь черный (Бойко, 1971), то уже в ХХІ ст. – куница каменная. Начавшаяся с 30-х годов ХХ ст. тенденция к уменьшению численности хоря черного как в природных, так и в селитебных местообитаниях продол- жается. Ласку отмечали повсеместно, одна- ко ее численность подвержена колебаниям и чаще была невысокой. Резкое уменьшение численности норки европейской и горно- стая совпали с началом высыхания малых рек в конце 20-х годов ХХ ст. (Абелєнцев, 1968) и, как мы полагаем, именно уменьше- ние жизненного пространства для этих ви- дов стали критическими. На конец ХХ – ХХІ ст. мы не располагаем достоверными наход- ками европейской норки. В то же время, численность норки американской неуклонно возрастает. Фрагментарные местообитания с высокой численностью горностая отмече- ны в данное время в верхней части Сульско- го плеса, вдоль берегов отдельных приток Днепра (Рось, Росава), на отдельных корен- ных участках вдоль Днепродзержинского вохранилища. На протяжении ХХ ст. про- должалось снижение численности хоря степного за счет уменьшения мест его жиз- ненного обитания на степных участках (рас- пашка под сельхозугодья и залесение). То есть, состояние популяций большин- ства хищных в данное время оценивается как удовлетворительное, однако следует особенное внимание обратить на изучение местообитаний и состояние популяций хоря черного, хоря степного, горностая, а также продолжить поиски мест проживания норки европейской. РАСЧЕТ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ КАНЦЕРОГЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ У НАСЕЛЕНИЯ ГОРОДА ДОНЕЦКА В СВЯЗИ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРЫ БЕНЗ[А]ПИРЕНОМ Н.С. Тимошенко, А.Ю. Собко Донецкий национальный университет, Донецк При ингаляционном воздействии на че- ловека химических соединений, находящих- ся в атмосфере, важную роль играет воз- можность определить величину поглощае- мой дозы вредного вещества. Зная величину среднесуточной дозы вредного вещества, можно рассчитать значение риска, которому подвергается человек при контакте с этим веществом. В г. Донецке мониторинг качества атмо- сферы осуществляется по таким приоритет- ным веществам: СО, NOx, SOx, формальде- гид, аммиак, фенол, тяжелые металлы, бенз[а]пирен. Бенз[а]пирен – это полицик- лический ароматический углеводород. Вы- сокий уровень загрязнения атмосферного воздуха бенз(а)пиреном в городах обуслов- лен выбросами автотранспорта, предпри- ятий теплоэнергетики, многочисленных мелких котельных, а также открытыми по- жарами. Бенз[а]пирен оседает в грунте, про- никает в грунтовые воды и абсорбируется в органах дыхания людей. Это канцерогенное вещество, даже ничтожно малые дозы могут иметь негативные последствия для человека и животных. В связи с этим во многих нор- мативах допустимая концентрация бенз[а]пирена не регламентируется, но, все же принято считать, что его среднесуточная ПДК составляет 110-6 мг/м3. В течение года концентрация бенз[а]пирена контролируется на 5 постах г.Донецка. Среднемесячные концентрации изменяются от 1,210-6 мг/м3 до 3,310-6 мг/м3. В отдельные месяцы на ряде кон- трольных постов наблюдалась концентрация ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 201 510-6 - 710-6 мг/м3. Для расчета среднесу- точной дозы и риска были взяты два значе- ния концентрации: среднее значение - 2,310-6мг/м3 и максимальное из наблюдае- мых - 610-6 мг/м3. Для них рассчитан риск возникновения канцерогенных заболеваний у человека, прожившего в Донецке 30 и 50 лет. Полученные значения риска приведены в таблице: Длительность воздействия Значения риска, мг/м3 30 лет 50 лет 2,310-6 1,510-7 2,510-6 610-6 3,810-6 0,710-5 Согласно требованиям ВОЗ существует такая классификация уровней риска: >10-3 – высокий уровень риска, неприемлемый для производственных условий и человека; 10-3– 10-4 – средний уровень риска, допустимый в производственных условиях, требующий контроля; 10-4–10-6 - низкий, допустимый уровень риска, на котором устанавливаются нормативы для населения; <10-6 – мини- мальный уровень риска. Согласно этой классификации, можно сделать вывод: уровень канцерогенного рис- ка для проживших в Донецке от 30 до 50 лет в среднем составляет 1,310-6, что соот- ветствует минимальному уровню риска. Максимальное значение риска достигает 0,710-5, что находится на границе низкого уровня риска в соответствии с требованиями ВОЗ. К ВОПРОСУ РАСШИРЕНИЯ РЕКРЕАЦИОННЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЛАНДШАФТНЫХ ТЕХНОГЕННЫХ ЗАКАЗНИКОВ СРЕДСТВАМИ СПОРТИВНОГО ОРИЕНТИРОВАНИЯ С.Н. Сметана , И.О. Тяпкин ** * Институт проблем природопользования и экологии НАН Украины; ** Днепропетровский государственный институт физической культуры и спорта, Днепропетровск 1. В решении вопросов воспитания и об- щего развития подрастающего поколения одно из важнейших направлений в образова- тельной сфере занимает целенаправленная организация свободного времени и досуго- вой деятельности молодежи, что особенно важно в условиях техногенно нагруженных регионов Украины. Несмотря на инноваци- онные изменения в развитии рекреационной инфраструктуры городов (реконструкция и строительство культурных и развлекатель- ных центров, сооружений физкультурно- оздоровительного профиля, парковых зон и др.), наблюдается нехватка организованных зеленых зон для требований активного от- дыха [1]. Одним из перспективных и не тре- бующих больших материальных затрат на- правлений для организации культурных, спортивных, развлекательных мероприятий для молодежи является использование при- родных зон городов и пригородов. Эти зоны обладают значительным природным рекреа- ционным потенциалом. В связи с этим все более актуальными становятся вопросы формирования экологи- ческой культуры городского населения, в т.ч. средствами туристско-краеведческой работы и, частности, спортивного ориенти- рования [2]. 2. Использованию возможностей спор- тивного ориентирования в практике рекреа- ционной деятельности в крупных промыш- ленных городах может способствовать про- ведение массовых еженедельных (как в вы- ходные дни, так и в вечернее время среди рабочей недели) мероприятий-соревнований по разным видам ориентирования (в задан- ном направлении, по выбору, по маркиро- ванной дистанции, трейл-ориентированию и др.) попеременно в различных парках и рек- реационных зонах города и ближних приго- родов для всех возрастных групп населения (от детей 8-10 лет до пенсионеров 60-70 лет и старше). Например, в г. Днепропетровске (крупном промышленном центре- мегаполисе с населением, превышающем миллион жителей) этому способствует на- личие детальных спортивных карт практи- чески всех парков («Т.Г. Шевченко», «Л. Глобы», «Б. Хмельницкого», «Воронцова» и др.) и крупных рекреационных зон (Запо- рожская балка, урочище Войцехово, лесо- парк, участки прибрежной зоны р. Днепр и др.). Однако уже сейчас ощущается нехватка ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 202 территорий (участков) с необходимым для проведения интересных соревнований по спортивному ориентированию ландшафт- ным разнообразием. 3. Одним из перспективных направлений расширения территорий для рекреационного ориентирования является использование от- работанных (но не рекультивированных) земель горнодобывающих предприятий – техногенных ландшафтных заказников [3]. Например, в Кривом Рогу 14 таких сущест- вующих и проектируемых заказников (об- щая площадь 940 га, расположены цепочкой протяженностью более 60 км), в Орджони- кидзе и Марганце – 2 (общая площадь 2200 га). Ландшафты этих заказников характери- зируются динамичностью, обусловленной перераспределением высот и базисов эро- зии, отсыпкой разнообразных (скальных, известковых и глинистых) горных пород на поверхности, образованием нехарактерных для степи водоемов (озер, прудов, времен- ных водотоков), скальных насыпей, склонов и обрывов. Одна «экологическая тропа» мо- жет связывать стремительный подъем к холмистому плато старого отвала, спуск по серпантину каменистого склона к степной площадке с обозрением на вид темного си- него озера с обрывистыми белыми берегами. Обход по козырьку над озером приведет к ущелью, образовавшемуся вследствие оползневых процессов. 4. Особенность и уникальность развития экосистем, вариативность микроклиматиче- ских условий, живописные «горные» пейза- жи формируют уникальное, на порядок вы- ше зонального, ландшафтное разнообразие [4]. Наряду с рельефным морфологическим разнообразием, ландшафтные техногенные заказники характеризируются развитием специфической растительности: березовых рощ, сосняков, облепиховых, вишневых и абрикосовых зарослей. Местами можно встретить ковыль, мать-и-мачеху, маки. Ве- сенние «путешествия» по извилистым тро- пам горных земель сопровождаются слад- ким запахом белоснежных вишен и абрико- сов. Летом воздух наполнен запахом степ- ных сухих трав, а осенью дождем и шеле- стом желтых и красных листьев. 5. Ландшафтное разнообразие создавае- мых техногенных заказников позволяет ис- пользовать их в качестве полигонов для проведения мероприятий-соревнований по всем видам рекреационного ориентирова- ния, в т.ч. особенно по трейл- ориентированию. Последнее первоначально возникло как вид спорта для людей с огра- ниченными физическими возможностями, но очень скоро привлекло внимание всех ориентировщиков. И сейчас соревнования по этому виду ориентирования – достаточно массовые мероприятия, в ходе которых (вместо традиционного кросса на макси- мальной скорости по пересеченной местно- сти) участники на небольшой («прогулоч- ной») скорости перемещаются исключи- тельно по тропинкам и дорожкам и решают поставленные задачи (определение точной позиции на местности контрольных пунктов с помощью карты и «легенды») путем на- блюдения особенностей ландшафта на рас- стоянии. Такие соревнования путем соответ- ствующего планирования маршрутов могут быть легко превращены в относительно ко- роткие эколого-познавательные походы, в которых элементы ориентирования (и дух соревнования) будут способствовать повы- шению интереса к такому виду рекреацион- ной деятельности. Перечень ссылок 1. Тяпкин И.О. Молодежные аспекты развития рекреационной инфраструктуры техногенно нагруженных регионов Украины // Довкілля – ХХІ. Перехід до сталого розвитку: Матеріали Другої міжнародної молодіжної наукової конференції. – Дніпропетровськ, 2004. – С.27-28. 2. Тяпкин И.О., Осипенко Е.А. К вопросу использования возможностей спортивного ориен- тирования в практике экологического образования населения крупных промышленных городов // Довкілля – ХХІ: Матеріали Третьої міжнародної молодіжної наукової конференції. – Дніпропетровськ, 2006. – Т. IV. – С.29-30. 3. Науково-методичні рекомендації щодо поліпшення екологічного стану земель, порушених гірничими роботами (створення техногенних ландшафтних заказників, екологічних коридорів, відновлення екосистем) / Під ред. А.Г. Шапара. – Дніпропетровськ, Моноліт, 2007. – 270 с. 4. Сметана С.М. Пост техногенні ландшафти та їх місце у системі сталого землекористуван- ня // Географія, геоекологія, геологія: досвід наукових досліджень: Матеріали V Міжнародної ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 203 наукової конференції студентів та аспірантів, присвяченої 90-річчю Дніпропетровського націо- нального університету. – Київ: ДНВП „Картографія”, 2008. – Вип. 5. – С. 223-225. МІЖНАРОДНИЙ РІК ПЛАНЕТИ ЗЕМЛЯ: СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ УЧАСТІ УКРАЇНСЬКИХ НАУКОВЦІВ В ГЛОБАЛЬНИХ ЗАХОДАХ В ГАЛУЗІ НАУК ПРО ЗЕМЛЮ В.М. Шестопалов , Ю.В. Костюченко , ** * Відділення наук про Землю НАН України, Національний Комітет Міжнародного року планети Земля в Україні; ** Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі Інституту геологічних наук НАН України, Київ Відповідно до попереднього минулоріч- ного рішення Президії НАН України, відді- лення наук про Землю НАН України здійс- нює підтримку заходів, пов’язаних з прове- денням Міжнародного року планети Земля в Україні. Міжнародний рік планети Земля, як ви- значено у Резолюції №60/192 60-ої Сесії Ге- неральної Асамблеї ООН, є трирічним захо- дом (2007 – 2009 рр.), спрямованим на підт- римку внеску у сталий розвиток суспільства через використання знань та інформації, яку надають фахівці в галузі наук про Землю. Міжнародний рік планети Земля є спільною ініціативою Міжнародної спілки геологіч- них наук (IUGS) та ЮНЕСКО, яку підтри- мали 12 основних партнерів та 26 асоційо- ваних партнерів, спонсорів та донорів. Досягнення цілей цього заходу буде здій- снюватися через виконання на міжнародно- му та національному рівнях наукової про- грами (Science Programme) та програми з розповсюдження знань (Outreach Pro- gramme). Всесвітнє Об’єднання (Corporation) Міжнародного року планети Земля є відпо- відальним за впровадження програм, що ро- зробляються, на міжнародному рівні, а На- ціональні комітети – на національних рів- нях. Більш детальна інформація, завдяки загальній організації Міжнародного року планети Земля, доступна в документах Між- народного року планети Земля. З середини минулого року Відділення на- ук про Землю НАН України долучилося до заходів Міжнародного року планети Земля. Зокрема, було проведено конференцію «На- уки про Землю і космос – суспільству» (Ки- їв, червень 2007), розроблено перспективні плани діяльності національного сегменту Міжнародного року планети Земля, визна- чено напрями досліджень з виконання нау- кової програми, проводиться постійний об- мін інформацією з секретаріатом Міжнарод- ного року планети Земля. Офіційне приєднання України до Міжна- родного року планети Земля відбулося у ли- пні 2008 року через виконання набору фор- мальних вимог. Зокрема, було формально створено Національний Комітет Міжнарод- ного року планети Земля в Україні, підписа- но Меморандум про домовленості з вико- навчим органом Міжнародного року плане- ти Земля, узгоджено з секретаріатом Міжна- родного року планети Земля план заходів тощо. Діяльність з офіційного приєднання України до Міжнародного року планети Зе- мля базується на відповідному рішенні Пре- зидії НАН України. Доповідь присвячено задекларованим на- прямам діяльності в рамках Міжнародного року планети Земля, окресленню стану та перспектив залучення потенціалу вітчизня- них науковців до виконання плану дій цього заходу. ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПОНЕНТІВ ЛАНДШАФТІВ ЖИТОМИРСЬКОГО ПОЛІССЯ М.В. Язвинська Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України, Київ Мета роботи полягала у дослідженні ха- рактеру розподілу деяких хімічних елемен- тів між різними компонентами ландшафтів Житомирського Полісся. Об’єктами даного дослідження слугува- ли ґрунти найбільш розповсюджених типів, рослинність, поверхневі та підземні води району на двох різних типах кристалічних ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 204 порід – гранітах коростенського комплексу та габро-анортозитах. За 30 років істотно збільшився вміст всіх досліджуваних елементів у зеленій частині деревної рослинності, що, ймовірно, пов’язане зі значним збільшенням обсягу каменевидобувної та каменеобробної промисловості, а також розробка розсипних апатито-ільменітових родовищ. Інтенсивний видобуток гірських порід та рудних компонентів з них у 1970–1990-ті роки призвів до збільшення вмісту металів у всіх компонентах ландшафту внаслідок їх постійного надходження. Це, імовірно, призвело до ослаблення механізмів самоочищення ландшафту. Вищі значення коефіцієнтів біологічного накопичення (Кбн) хімічні елементи мають у деревній і трав’яній рослинності на дерно- во-слабо- і середньопідзолистих піщаних і глинисто-піщаних грунтах над гранітами коростенського комплексу. Низькі значення Кбн властиві титану не залежно від типу порід. Якщо прийняти умовне порогове значення Кбн = 5, то можна виділити групи накопичення елементів по породах і типах рослин: граніт – береза – Mn, Cu, Bi, Zn, Ba, P; cосна – Р; мох – Ni, Co, V, Zr, Cu, Pb. Якщо взяти порогове значення Кбн = 1,5, отримаємо групи накопичення елементів рослинністю над габро-анортозитами: габро – береза – V, Y, Ba; сосна – Zn; мох – Ni, Co, Ti, V, Cr, Zr, Nb, Cu, Pb, Li. Спостерігається поступове зменшення вмісту мікроелементів у водах основних водоносних горизонтів району Житомирського Полісся у такому порядку: середньочетвертинні водно- і озерно- льодовикові – поверхневі води – води тріщинуватої зони докембрійських кристалічних порід та їх кори вивітрювання. Спостерігається значне накопичення більшості елементів у донних відкладах поверхневих вод. Загалом спостерігається найбільша водна міграція всіх елементів у поверхневих водах досліджуваного району, вниз за розрізом характерне зменшення коефіцієнту міграції у трьох типах вод Mn, Ti, V, Cu, Pb, Zn, Y, Yb, Li. Висновки. Проведене дослідження і порівняння його результатів з наявними даними, одержаними понад 30 років тому, дає змогу твердити, що на досліджуваній території відбулись певні зміни геохімічних параметрів основних ландшафтних компонентів. Ці зміни полягають у значному підвищенні вмісту металів у поверхневих водах Південного Полісся, істотному збільшенні кількості накопичених хімічних елементів рослинами досліджуваної території. Найймовірніша причина – техногенний вплив видобувної промисловості на компоненти ландшафтів Південного Полісся. Найбільша водна міграція всіх елементів саме у поверхневих водах досліджуваного району обумовлена до того ж техногенним впливом агрогенного комплексу району досліджень через надходження розчинних форм елементів у компоненти біосфери. Дещо гірше накопичення елементів глицею сосни порівняно з березою обумовлене тим, що надходження елементів відбувається переважно з пилом, який осідає на більшій площі листка берези, внаслідок чого береза має більшу можливість поглинання. ДОСВІД ЗАСТОСУВАННЯ СИСТЕМИ ПРОГНОЗУВАННЯ РИЗИКІВ ЛАНДШАФТНИХ ПОЖЕЖ В УКРАЇНІ ЗА ДАНИМИ СУПУТНИКОВОЇ ЗЙОМКИ М.В. Ющенко, Н.О. Мінарченко Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі Інституту геологічних наук НАН України, Київ В умовах малого відсотку лісистості та низької збереженості на території України природних ландшафтів такі надзвичайних ситуацій, як пожежі, завдають надзвичайної шкоди природному середовищу та госпо- дарській діяльності людини. Щорічна кіль- кість пожеж в природних ландшафтах в Україні перевищує 4000, більшість з яких становлять лісових пожежі. Показовим при- кладом стали лісові та степові пожежі, що сталися в липні-серпні 2007 року в Херсон- ській області, коли вогнем були знищені ве- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 205 личезні площі природного степу заповідни- ку Асканія-Нова (близько 3000 га) та лісові масиви в Голопристанському та Цюрупин- ському районах (4200 га). Ці пожежі з огляду на шкоду, яку вони завдали природному середовищу, є дуже важливими для дослідження, оскільки від вогню постраждала чи не єдина ділянка природного степу України, а вигорілі ліси відіграють надзвичайно важливу природоо- хоронну роль, що суттєво впливає на еколо- гію всього півдня України. Аналіз причин, що призвели до створення умов для виник- нення пожежі, має бути всеохоплюючим та дати такі висновки, які дозволять в майбут- ньому спрогнозувати виникнення подібних ситуацій та мінімізувати їх ризики. Застосування дистанційних методів в сфері прогнозування та оцінки довгостроко- вих ризиків виникнення пожеж базується на застосуванні запропонованої робочою гру- пою Наукового центру аерокосмічних дослі- джень Землі ІГН НАН України (ЦАКДЗ) системи прогнозування. Для цієї системи визначено масиви даних, що описують про- цеси формування небезпеки виникнення по- жеж в лісових та степових екосистемах, та- кож ці масиви дозволяють адекватно відо- бражати стан та зміни земних покривів. В системі застосовується проблемно – орієн- тована класифікація земних покривів за ти- пами рослинності на основі даних ДЗЗ. В якості зразка для класифікації земних пок- ровів використано систему CORINE, розро- блену Європейським агентством оточуючого середовища EEA-ETC. В системі використано дані супутників EOS Terra (сенсор MODIS), Landsat ETM, NOAA (сенсор AVHRR). Зроблені розрахунки на основі ключових змінних, що описують поведінку рослинного покриву та визначення кореляцій між наяв- ністю природного палива в залежності від типу ландшафту, особливостей процесів пе- реносу тепла і вологи в системі «ґрунт – во- да – рослина», дозволили уточнити та адек- ватно застосувати моделі функціонування екосистем. Моделювання потоків вологи і тепла в рослинному покриві з метою визначення тенденцій еволюції ландшафтів та накопи- чення природного палива в лісових і степо- вих екосистемах в результаті дозволило оцінити обсяги накопиченого природного палива, його горизонтальний та вертикаль- ний розподіл в межах екосистеми, вологість та визначити динаміку його запасів. В сис- темі також використано регіонально та про- блемно адаптовані моделі кліматичних змін. Вони дозволяють визначити найбільш віро- гідні напрями зміни кліматичних показників на регіональному рівні (визначити регіона- льні сценарії) та розробити сукупність оці- нок їхнього впливу на стан та функціону- вання регіональних екосистем. На основі визначених сценаріїв змін до- вкілля та моделей динаміки вологи, тепла і прогнозного розподілу біомаси може бути визначена динаміка накопичення природно- го палива в природних системах, тобто оці- нено потенціал виникнення надзвичайної ситуації в залежності від прогнозованих змін клімату та екосистем. Вихідними даними системи є ризики пожеж, які визначаються в залежності від поточних значень кліматич- них показників і, зокрема для короткостро- кових прогнозів, від можливих варіацій по- годних факторів. ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ БЕСТРАНШЕЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ И.И. Романенко Институт проблем природопользования и экологии НАН Украины, Днепропетровск За рубежом в решении ряда экологичес- ких проблем, (например, очистка почв от загрязения) широкое применение получают комплексы горизонтального направленного бурения. Институт проблем природополь- зования и экологии НАН Украины участво- вал в разработке подобных технологий сов- местно с рядом зарубежных партнеров по программе CLEANSOIL. В этой связи пред- ставляет интерес анализ тенденций распро- странения технологии горизонтального на- правленного бурения скважин в Украине. Темпы внедрения техники и технологии горизонтального направленного бурения (ГНБ) в практику бестраншейного строитель- ства современной подземной инфраструкту- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 206 ры в Украине ежегодно увеличиваются. Связано это, главным образом, с расши- ряющимися объемами промышленного и гражданского строительства, реконструк- цией существующей и строительством но- вой транспортной сети, систем инженерных коммуникаций и др. По нашим данным, в настоящее время в Украине работают до 20-25 компаний и ор- ганизаций, имеющих технические возмож- ности выполнять широкий круг работ с применением технологии ГНБ. В 2007 году специализированные строительные компа- нии и организации эксплуатировали 28-32 комплексов ГНБ производства практически всех основных ведущих мировых произво- дителей – компаний “Robbins HDD” (30%), “Straightline” (26%), “Ditch Witch” (18%), “Vermeer” (10%) и др. Результаты эксплуатации комплексов ГНБ в странах СНГ, как и в Украине, пока- зывает, что самыми надежными являются комплексы ГНБ производства компаний Robbins HDD, Vermeer и Tracto-Tehnik; са- мыми ремонтопригодными - Robbins HDD, Straightline и Ditch Witch; самыми быстро- окупаемыми - Robbins HDD, Vermeer и Ditch Witch. Анализ деятельности предприятий с использованием технологии ГНБ показыва- ет, что работы осуществлялись, практиче- ски, во всех типах грунтов. При этом в суг- линках проложено 49 % от общего кило- метража построенных по технологии ГНБ подземных коммуникаций, в глине – 26,4 %, в песках - 24,6 % соответственно. По длине прокладываемых подземных коммуникаций различного назначения объ- емы работ распределяются следующим об- разом: длиной до 100 м – 66,7 %; от 100 до 200 м – 25,2 %; от 200 до 300 м – 5,6 %, от 300 до 600 м – 2,5 %. Современное состояние отечественного рынка комплексов для бестраншейного строительства подземных коммуникаций по технологии горизонтального направленного бурения (ГНБ) определяется рядом объек- тивно сформировавшихся факторов. 1. В стране представлены практически все ведущие компании – производители техники ГНБ: Robbins HDD, Straightline, Vermeer, Ditch Witch и др. В настоящее время завер- шается процесс формирования устойчивого спроса на поставку и эксплуатацию техники ГНБ со стороны потенциальных потребите- лей из целого ряда отраслей промышленно- сти. В первую очередь это предприятия строительной отрасли, телекоммуникаций, электроэнергетики, нефтегазового комплекса и ряда других. 2. Реальная необходимость в производстве работ с использованием бестраншейных тех- нологий, в том числе техники и технологии ГНБ, обусловлена, прежде всего, введением целого ряда организационно-технических, финансово–экономических, экологических и других ограничений на производство работ по строительству подземных коммуникаций по традиционной технологии с внешней экс- каваций грунта. 3. Важным фактором является увеличение числа предприятий, обладающих квалифици- рованными специалистами в области техники и технологии ГНБ. Следует отметить воз- никший сравнительно недавно (3 – 5 лет то- му назад) и успешно функционирующие на рынке страны ряд специализированных предприятий, осуществляющих работы с ис- пользованием техники и технологии ГНБ. Такие компании работают в Киеве, Днепро- петровске, Запорожье, Одессе и других горо- дах. Все это создает предпосылки для при- влечения к решению экологических проблем технологии направленного бурения скважин. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ В ГРУНТАХ Fe, Mn, B, Cl МЕТОДОМ НЕЙТРОННОГО КАРОТАЖА А.Ю. Кетов, О.В. Иваненко Институт геофизики им. С.И. Субботина НАН Украины, Киев В условиях нарастающей техногенной нагрузки на окружающую среду мониторинг естественных и техногенных геологических объектов является одним из наиболее важ- ных мероприятий в концепции перехода Ук- раины к устойчивому развитию. Увеличи- вающееся количество отвалов породы ГОКов, хвосто- и шламохранилищ приводит к загрязнению больших участков земли. В тоже время в этих неблагоприятных техно- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 207 генных объектах содержится большое коли- чество ценных химических элементов, кото- рые можно извлечь путем вторичной пере- работки. Определение содержания в отвалах ценных химических элементов, является важной практической задачей. Для ее реше- ния может быть задействован радиоизотоп- ный комплекс, который включает в себя нейтронные и гамма методы каротажа. Как известно, нейтрон-нейтронные мето- ды применяются для определения влажно- сти грунтов. К ним относится нейтрон- нейтронный метод по медленным (ННМ-М) нейтронам. На определение влагосодержания ННМ- М влияет присутствие в грунте аномальных поглотителей нейтронов, к числу которых относятся Cl, Mn, Fe, B, Cd, редкоземельные элементы. Такое влияние приводит к некон- тролируемой ошибке в определении влаго- содержания. Для исключения этого негатив- ного влияния нами разработан способ опре- деления реальной влажности и количествен- ного содержания в грунте аномального по- глотителя нейтронов, в условиях in situ. Сутью способа является измерение плот- ности потока нейтронов на двух расстояниях от источника быстрых нейтронов. Расстоя- ние от источника до детектора медленных нейтронов выбрано равным 0-10 см (Zм) для меньшего зонда и 20-25 см (Zб) для больше- го. Малый зонд работает в области прямой зависимости измеренной скорости счета от влагосодержания, а большой – в инверсион- ной области и практически не чувствителен к влагосодержанию. Результаты измерений скоростей счета на малом зонде (Iм м) и на большом (Iм б) интерпретируют следующим образом. Доказано, что отношение Iм м /Iм б = Ам не зависит от присутствия в грунте ано- мальных поглотителей нейтронов, а зависит только от объемного влагосодержания (WV), – Ам = f(WV). Скорость счета, измеренная малым зондом зависит и от WV и от содер- жания аномального поглотителя нейтронов в грунте (М), – Iм м = f(WV, М). По предвари- тельно построенным градуировочным зави- симостям Ам = f(WV) и Iм м = f(WV, М), опре- деляют объемную влажность грунта. Опре- деленная влажность грунта по параметру Ам является реальной влажностью (WV р), а по Iм м – фиктивной (WV ф). Разность (∆WV) меж- ду WV р и WV ф зависит от М и от самой влаж- ности грунта. Нами получена зависимость В = f(М) (где В = ∆WV·WV р), используя кото- рую, можно определять количественное со- держание аномальных поглотителей ней- тронов в исследуемой среде. Применение разработанного нами спосо- ба расширяет возможности использования ННМ-М. Его можно применять для монито- ринга полива сельскохозяйственных угодий южных областей Украины, с целью предот- вращения вторичного засоления грунта. МУЗЕЙ ЯК ДЖЕРЕЛО ЗНАНЬ З ЕКОЛОГІЇ Я.Є. Трегуб Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара, Україна Оргуська конвенція про доступ до інфор- мації, участі громадськості в прийнятті рі- шень і доступ до правосуддя з питань, що стосуються навколишнього середовища (1998 р.) дає право на широке ознайомлення кожного громадянина з екологічною інфор- мацією відносно стану довкілля та здоров'я і безпеки людей у ньому. Це добре розумієш, перебуваючи у музеї екології Інституту проблем природокорис- тування та екології НАН України. Музей дає змогу кожному побачити, осмислити, зроби- ти висновки з будь-якого екологічного пи- тання на основі знань і наукових досягнень колектива інституту. Значення музею і в то- му, що він розкриває шляхи подолання еко- логічних негараздів, які накопичило людст- во із-за нерозумного ставлення до природи і середовища свого проживання. Головна тема музею, про яку годі десь знайти вичерпну інформацію – сталий роз- виток. Прийнята ще у 1992 р. у Ріо-де- Жанейро на саміті ООН з навколишнього середовища і розвитку програма дій “Поря- док денний на ХХІ століття” визначила ста- лий розвиток як основний напрям розвитку людської цивілізації на теперішнє століття, бо інший шлях призведе до всесвітньої еко- логічної катастрофи. На стендах музею розкривається процес розробки інститутом проекту Концепції пе- реходу України до сталого розвитку, впро- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 208 вадження принципів сталого розвитку у на- укових темах інституту. Вперше дається на- уково визнане формулювання сталого роз- витку як такого розвитку суспільства, при якому задоволення потреб в природних ре- сурсах теперішніх поколінь не повинно ста- вити під загрозу можливості майбутніх по- колінь задовольняти в них свої потреби, ко- ли будуть узгоджені екологічні, економічні та соціальні складові розвитку, коли техно- генне навантаження не буде перевищувати можливостей природного довкілля до само- відновлення, а суспільство усвідомить пере- вагу екологічних пріоритетів над іншими. Як зазначено в музеї, ідеї вищеозначеної Концепції були втілені інститутом у проекті Державної програми забезпечення сталого розвитку регіону видобування і первинної переробки уранової сировини, знайшли ві- дображення у новітніх екологоорієнтованих і ресурсозберігаючих технологіях природо- користування, збереження довкілля і відро- дження порушених гірничими роботами зе- мель, розробці екологічних карт територій і таке інше. Матеріали музею дохідливо розповідають про місце і значення системи екологічного моніторингу як основної ланки відслідкову- вання процесів, що відбуваються у навко- лишньому середовищі, а також для вироб- лення управлінських рішень з метою попе- редження або ліквідації екологічних негара- здів. Тут же демонструються розроблені ін- ститутом екологічні карти Дніпропетровсь- кої області та міста Дніпропетровська, які дають уявлення про кризові території і до чого це може привести. Музей проводить значну виховну роботу серед молоді, включаючи студентів, школя- рів, про що свідчать численні позитивні від- гуки у книзі його відвідувачів. Бажано, щоб таких закладів екологічного спрямування було якнайбільше. Свідоме ставлення кож- ного громадянина до проблем екології – за- порука збереження і покращення природно- го середовища для нас і наших потомків. EKOLOGO-HYGIENIC ESTIMATION OF DANGER OF POLLUTION OF AGRICULTURAL SOILS IN THE DNEPROPETROVSK REGION ON VALUE OF THE TOTAL INDICATOR OF POLLUTION L.V. Grigorenko, A.A. Shevchenko The Dnepropetrovsk state medical academy, Ukraine The work purpose is definition of regional features of technogenic pollution of soil by cadmium and lead in the agricultural earths for an establishment of possibility of their further use as the standard for regional rationing of heavy metals (HM) in soil, on an example of the Dnepropetrovsk region. Materials and research methods. We had been selected 35 samples of soil from skilled sites of agricultural earths in the Dnepropetrovsk region. Heavy metals in soil defined with the help of AAS-1N in an air- acetylene flame. In modelling experiment technogenic pollution of soil by salts is simulated: acetate of lead and cadmium sulphate in concentration of 160 and 35 mg/kg. In parallel analyzed on the maintenance soil of control sites. HM defined on a vertical soil profile (from 10 to 150 sm). The research was spent to growth stages of barley ardent. For the purpose of an ekologo-hygienic estimation of technogenic loading to agricul- tural earths, on degree of pollution of soil, we have applied a technique developed by Serdjuk A.M. et all [Сердюк А.М., та ін. Методологі- чні аспекти ранжирування промислових міст за еколого-гігієнічними критеріями // Гігієна населених місць. – Вип. 47. – К., 2006. – С. 14-20]. According to this technique, definition of a total indicator of pollution (TIP) of soil by chemical elements which is equal to the total indicator of pollution of the separate HM de- fined as the relation of the actual and back- ground maintenance of chemical substance in soil is provided. Thus, the hygienic estimation of pollution of soil was spent by us by informative geochemi- cal criteria, the total maintenance of heavy met- als in soil on which value of TIP determined. Background value of lead was taken as 11 mg/kg, cadmium - 1,7 mg/kg for ordinary soils in the Dnepropetrovsk region. Conclusions: 1. On ours research, pollution level for agri- cultural soils of the Dnepropetrovsk area is estimated as admissible, on value of TIP (2,9- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 209 8,4) both in superficial and in deep layers of earth (3,18-5,2). 2. The greatest maintenance of HM is revealed in a superficial arable layer of earth (0- 30 sm). It is noticed, that the greatest concentration of cadmium and lead were observed in growth of barley ardent. So, cad- mium was in limits of 1,5-10 mg/kg, lead - 20- 60 mg/kg. 3. According to our results, the migration of HM in soil waters occurs us of natural experiment. So, total forms of cadmium have not been found out in a layer of 40-100 sm, lead - 50-70 sm, them registered in deeper layer (110-150 sm). Means, the translocation of HM in grain crops with the subsequent receipt in a human body on a chain „soil - a plant - the person” is under such circumstances probable. ENVIRONMENTAL IMPACTS OF THE MAIN CONTAMINATING IND USTRIAL AND AGRICULTURAL UNITS ON THE ECOLOGICAL SITUATION AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT IN DNEPR RIVER BASIN REGION L. B. Anisimova Institute for Nature Management Problems and Ecology, National Academy of Sciences of Ukraine, Dnepropetrovsk At present, Ukraine is suffering a deep envi- ronmental crisis. The scope of the environ- mental problems ranges from short term to long term and from local scale up to continental scale (thus affecting the environmental situation in neighbouring countries). Environmental problems result from all kinds of socio- economic activities of which industry, agricul- ture, municipal sewage production and trans- portation are the most polluting. As a result, the quality of water, soil, air is bad. The most seri- ous consequence of these changes concerning the quality of the environmental compartments is the biological and genetic degradation of the people of Ukraine. Water consumption by 35 million people and 45% of the industry of Ukraine along the Dnepr is about 20 billion m3 per year. Out of the overall volume of pollutants coming into the Black Sea from the territory of Ukraine, 52% comes from the river Dnepr. Water resources are used intensively: the ag- ricultural sector uses 35,8 % and the industrial sector uses 21,8 % of the total water supply. The underground water resources of Ukraine are contaminated. The quality of groundwater is decreasing as a result of infiltration of polluted surface water and the use of mineral fertilisers and pesticides. As a result of the groundwater pollution, Ukraine is heavily dependent on sur- face water supplies for drinking, 70% of the population is supplied from the Dnepr River, 15% by other surface water sources and only 15% by groundwater. In order to provide indus- try and society with sufficient water, a large number of storage reservoirs have been built in the river systems. Both types of industries (min- ing and metallurgical) make use of enormous quantities of resources and energy. The thermal power plants cause tremendous air pollution, while nuclear power plants are in principle cleaner, but the impact on the environment of these plants (dispersal of radionuclides, espe- cially Cs and Sr) is much more severe when accidents occur. This was exemplified in a catastrophic way by the Chernobyl disaster in 1986. The high concentration of these ecologically dangerous industries and the location of many enterprises in the centres of cities aggravate the negative impacts on environment and human health. Although most large industrial plants have treatment facilities, considerable untreated wa- ter is discharged into the rivers, because they are overloaded (e.g. 55 % of all water dis- charged into Dnepr River is untreated). In addi- tion, many smaller industries do not treat their chemical wastes at all, before discharging either directly into rivers or into municipal sewerages. The technology used in much of the metal- lurgical industry is outdated and energy ineffi- cient, although there are modern sections found in individual plants. The steel industry origi- nally developed in Ukraine because of plentiful and high quality domestic resources of iron and coal. Energy consumption per ton raw steel is estimated in the range of 22,5 to 25,9 GJ, 20 to 40% higher than unit energy use in the Euro- pean Community (EC) steel industry. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 210 The metallurgical sector accounts for 35% of total gross air emissions and is especially a source of dust and carbon monoxide (CO). Water consumption in the industry appears high, averaging 18,9 m3 per ton raw steel com- pared to 5-10 m3 per ton raw steel in some EC countries, even though some plants do recycle. Dnepropetrovsk Region holds a wealth of min- eral resources: mining of coal, mining of iron, manganese and uranium ores. Apart from the problems of socio- economical kind, the coal reserves in Ukraine are considered among the hardest to develop in the world. Geological and mining conditions are becoming progressively difficult. The aver- age depth of exploitation is 700 m, but in 15% of the mines (38 mines) the working levels are at a depth of 1000 to 1300 m (at which initial rock temperatures vary from 45 to 52єC; in 80 mines the air temperature exceeds permissible limits). This makes mining more difficult and more expensive. The major environmental problem of the mining industry is the volume of its wastes. Vast areas of perhaps fertile land are covered with waste rock and tailings dumps. In Ukraine, annually, over 1,5 billion tons of wastes accu- mulate at surface dumps. The lowest estimates of the overall volume of these wastes reach 20 million tons (spread over 130,000 ha). In terms of volume, the mining industry is the major source of these wastes. The current level of utilisation of these wastes as secondary raw material does not cor- respond to their economic value. Another environmental problem of the min- ing industry is the large amount of groundwater that is released, and as the mines become deeper, the amount of water as well as its salin- ity increases. Annually, about 800 million m3 of saline water from mining is released into riv- ers, of which 100 million m3 is discharged di- rectly into the Dnepr. The saline effluent can damage drinking water supplies. Coal and iron mining produces an effluent of 60 million m3 highly mineralised water per year. The salinity of the water is up to three times greater than the salinity of seawater. It is contaminating the groundwater at shallower levels under present disposal conditions, making groundwater unfit as a source of drinking water for the local dis- trict. There is also concern about contamination of the water resources with heavy metals and radionuclides. The method of mining in some of the mines is outdated and hazardous. About 30,1 million ha of Ukrainian black soil (chenozem)are under various crops, the majority under cereals, fol- lowed by industrial crops, potatoes and vegeta- bles, and corn for silage. However, uncontrolled drainage has lead to saline soils, while ground- water levels below other soils dropped dramati- cally. A considerable area (14,8 % of the arable land) is exposed to erosion and on all investi- gated lands a decrease in the content of humus is determined. Close to 50% of the total waste- water volume of Ukraine is municipal sewage. Furthermore, 27 cities and 499 towns do not have centralised sewage treatment systems at all. As a result, more than 4,4 million m of un- treated or insufficiently treated wastewater are dumped into water bodies. PREDICTION OF OZONE CONCENTRATIONS USING FUZZY LOGIC BASED METHOD Biljana Mileva-Boshkoska, Vesna Ojleska, Tatjana Kolemishevska-Gugulovska Institute of Automatics and System Engineering, Faculty of Electrical Engineering and Information Technologies; Skopje, Republic of Macedonia Air pollution is one of the primary environ- mental concerns in Macedonia due to the public health question. In the urban environment, the levels of ozone pollution are becoming more significant. Therefore, the first automatic meas- urement station of ozone in the country was installed even more than ten years ago. Nowa- days in the process of EU integration, Republic of Macedonia has to harmonize environmental legislation with European one. According to the new Macedonian legislation for air quality (Law on ambient air quality, Official Gazette of Republic of Macedonia, no 67/2004) the coun- try is obliged to perform continuous monitoring of the ambient air throughout the whole terri- tory of the country. For that reason, the national measuring network increased up to fifteen in- stalled automatic monitoring stations for gather- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 211 ing data for the air quality. They presently cover regions where highest values are ex- pected throughout the whole territory of the country. According to the EU Directives there is a need for public information on the air pollu- tion level in real time and to warn the general public in advance about the air pollution epi- sodes. In order to achieve prediction of ozone pol- lution we need to use effective mathematical prediction and modelling tools. Due to the uni- versal approximation property, fuzzy systems represent a good framework for modelling complex and highly nonlinear systems. The ob- jective of our study is to research the fuzzy identification model allowing us to predict the future hourly values of ozone concentration from past and present data. In this paper we present a fuzzy logic identified model for pre- diction of ozone concentrations. The advantage of prediction methods based on fuzzy set theory is the ability to express the models obtained in the form of fuzzy rules. The fuzzy rules are very close to human language which allows one to easily explain and justify the predictions made by the model. The main emphasize is ad- justing the type of membership function that we choose as it has a significant impact on the ul- timate accuracy of the produced approximator. We have also compared our results with the model obtained by Support Vector Machines for prediction of ozone concentrations. For the start of the research we concentrate on the problem of hourly value of ozone con- centration that would appear in the following hours. This value should be calculated on the basis of the measurements available from the local automatic station. Our data are measured by the Ministry of Environment and Physical Planning (MoEPP) at one measurement point in the municipality of Karposh III, Skopje, Repub- lic of Macedonia. Our data base contains con- tinuous data for the year 2005. Each measure- ment data is taken every second by the auto- matic monitoring station. The data are then av- eraged each hour and sent to the data base situ- ated in MoEPP. That way we obtain 24 hourly data per day per measured parameter. Our measurement point measures the following pa- rameters: nitrogen monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO2), carbon monoxide (CO), ozone (O3); particular matters (PM10), sulphur diox- ide (SO2) and information on the meteorology, such as wind speed (WS), direction (WD), at- mospheric pressure (hPa), air temperature (T), humidity (h), radiation (S) and precipitation (mm). However, mainly due to financial and main- taining problems, the data include many zeros which indicate that either the measured data was not validated or that there was no meas- urement at that particular hour of the day. Therefore we picked a small period of time in the summer and winter season for which we have sufficient data for the air pollution pa- rameters. We use the past and present values of the following parameters: NO2, O3, humidity and temperature. Thus, we have a set of values of four pa- rameters for each record. In total we have measurements for 17 days in each season. Cur- rently, the prediction system is considered to be a MISO (multiple input single output); the out- put will be the level of ozone (O3) which is also the main indicator of pollution. We have split our database into two parts: the training set (first ten days) and the test set (last seven days). The period for which we perform the modelling is 1 - 17 August, and 1 - 17 December, 2005. This is the first attempt to perform model- ling of ozone pollution using the fuzzy logic technique in Republic of Macedonia. CONCENTRATING SOLAR POWER – TECHNOLOGIES AND OVERVI EW Miriam Ebert , Anna Heimsath * * German Aerospace Center (DLR); Institute of Technical Thermodynamics – Solar Research; Plataforma Solar de Almería; Tabernas, Spain; ** Dept. Materials Research and Applied Optics; Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE; Freiburg, Germany Outline Recognizing the need for CO2 reduction and the rising world energy demand renewable en- ergy plays a major role in future energy produc- tion. Using the technology available today, at least half of the global energy demand in 2050 can be met by renewable energy sources. This has been proven by current scenarios in which a major role has also been ascribed to solar elec- tricity generation [1]. In addition to photovol- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 212 taics, concentrated solar thermal power stations are central to solar electricity generation and provide a cost effective alternative for large scale power generation. This article gives a general idea on Concen- trating Solar Power (CSP) and recent develop- ments in this field. We introduce the principles of CSP with particular attention to its different technologies and current innovations. Due to the recent market introduction an overview of current developments and first commercial sys- tems will be given. Especially in countries with a high solar insolation, in the so called sun-belt regions, solar thermal power generation be- comes commercially attractive. In Spain and the USA the first commercial systems since the 1990s were connected to the electricity grid in 2007. Technologies Solar energy is often associated with solar thermal heat production based on flat plate col- lectors to produce domestic water and space heating or with photovoltaic panels to produce electricity. Concentrating Solar Power plants in contrast means to produce electric power by converting the sun's energy into high- temperature heat using various mirror configu- rations for concentration. For the generation of solar heat, different collector technologies are available: point- focusing collectors such as solar towers and solar dishes and linefocusing collectors such as parabolic trough collectors and linear Fresnel collectors. All CSP technologies rely on the four basic key elements: concentrator, receiver, transport-storage, and power conversion. The concentrator captures and concentrates solar radiation, which is then delivered to the receiver. The receiver absorbs the concentrated sunlight, transferring its heat to a working fluid. The transport-storage system passes the fluid from the receiver to the power-conversion sys- tem; in some solar-thermal plants a portion of the thermal energy is stored for later use. As solar thermal power conversion systems, Rankine, Brayton, Combined or Stirling cycles have been successfully demonstrated. Four so- lar thermal power generation concepts will be presented here in more detail. • The Solar Central Receiver or Power Tower is surrounded by an array of two-axis tracking mirrors, termed heliostats, reflecting direct solar radiation onto a fixed receiver lo- cated on the top of the tower. Within the re- ceiver, a heat transfer fluid (HTF) like wa- ter/steam, air, or molten salt transfers the ab- sorbed solar heat to the power block. Parabolic Trough or Solar Farm consists of long parallel rows of troughshaped glass mirrors. Tracking the sun by rotation on one axis, the collector concentrates the direct solar radiation onto an absorber pipe located along its focal line. A heat transfer fluid, typically oil, is circulated through the pipes. The hot oil evaporates water and the generated steam drives the steam tur- bine generator of a conventional power block. • Fresnel Collectors are also linear concen- trating systems like parabolic troughs but with small segmented, almost flat parabolic mirror elements. Instead of tracking the whole collec- tor, only the mirror segments are tracked focus- ing on a fixed absorber. Compared to parabolic troughs Fresnel Collectors have a simpler tech- nology and more economical flat mirrors but on the other hand a lower optical efficiency. • The Parabolic Dish Systems consist of a parabolically shaped point focusing concentra- tor in the form of a dish that reflects solar radia- tion onto a receiver mounted at the focal point. These concentrators are mounted on a structure with a two-axis tracking system to follow the sun. The collected heat is typically utilized di- rectly by a heat engine, mounted on the re- ceiver. The inherent advantage of CSP technologies (except Dish-Stirling Systems) is their unique integrability into conventional thermal power plants: All of them can be integrated as a “solar burner” in parallel to a fossil burner into con- ventional thermal cycles and provide with thermal storage or fossil fuel as backup firm capacity [2]. New developments and market introduc- tion Advanced concepts are under investigation to optimize the efficiency of the plants and to reduce costs. For example in power towers higher tem- peratures are aspired, using pressurized air up to over 1000°C in order to feed it into the gas turbines of modern combined cycles. Other pro- jects showed the feasibility and cost reduction potential of Direct Steam Generation in para- bolic troughs and linear fresnel collectors avoiding heat exchangers and expensive HTF. Other recent topics of investigations are the de- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 213 velopment of thermal heat storages and of ab- sorber tubes with higher temperature stability of up to 500 °C. Until lately, worldwide only one commercial solar thermal power plant was operating. The Solar Energy Generating Systems (SEGS) con- sists of nine solar power plants in California's Mojave Desert, which were commissioned be- tween 1984 and 1991. The plants have a 354 MWel installed capacity. Due to feed-in tariffs passed in the last years, today new commercial solar thermal power plants were built or are under construction. Under the first commercial plants connected to the grid were the 64 MWel parabolic through plant in Nevada, USA and the 10 MWel power tower in Seville. Several 1000 MW are planned to be erected in the next few years. [1] World in Transition – Towards Sustainable Energy Systems German Advisory Council on Global Change, Berlin, 2003 [2] Ch. Richter, P. Heller, K. Hennecke. BMWA Export Initiative Solar Thermal Energy and Photovoltaics, German Aerospace Center (DLR), 2004 ENVIRONMENTAL TRENDS IN SWITZERLAND Daniel Fritzenwallner University of Applied Sciences Northern Switzerland Introduction – With this summary I will show some important environmental, statistical trends in Switzerland in the year 2007. Envi- ronmental problems in Switzerland and other countries should let everyone think about their way of treating our environment as well as us- ing our resources and what problems could evolve for the next generations. Population and Household. Today, 75% of the Swiss population live in towns (> 10’000 citizens). Since cities are growing constantly, more and more houses and factories are built in the land around the cities and less agriculture can therefore exist. We need more and more place in ratio to the population growth because the trend goes to- wards more single households than family households. 1980, 2.5 people lived in average in a household, in the year 2000 only 2.2 peo- ple. More households means more refrigerators, more washing machines, etc. which results in a higher energy consummation and therefore a higher need of resources. Summary Trend Between 1980 and 2000, population grew by 14%. In the year 2005 lived ~7.5 million people in Switzerland. � The amount of households grew between 190 and 2000 by 27 %. � In the year 2000, 44m2 living space was used per person. This is 10m2 more than in the year 1980. � Consumption and Waste. Our living and consumption habits are in a strong connection with the usage of energy and drinking water as well as the amount of waste we produce. The behaviour of a single person has a weak influ- ence on the environment, but the pressure of the whole Swiss population has an immense influ- ence. Due to the fact of population and eco- nomical growth, it’s very important to use the natural resources responsible. Swiss citizens “productions” of waste increases while the en- ergy consumption is about on a constant level. Due to better technologies, the amount of drink- ing water used has a trend downwards. Summary Trend 370l drinking water was used per per- son per day in the year 2005 � 35’000KWh energy was used per per- son in the year 2005. This amount of energy is equal to 80 pieces of 50W - light bulbs. � 660kg waste we had per person in the year 2005 � Air. The quality of air in Switzerland got within the last 20years much better due to better technologies. The most exposure limits can be kept. However, the exposure limits of Ozon (O3), NOX and PM10 are still hard to keep. These pollutants can harm the respiratory sys- tem and can lead to cardiovascular diseases as well as a higher risk of cancer. Whole ecosys- tems can also be harmed because of a too high concentration of nitrogen and acids. The future goal is the reduce the exposure of these pollut- ants farther. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 214 Summary Trend The immision thresholds of the 3 problem- atic pollutants Ozon, Nitrogen dioxide and particulate matter (PM10) still can’t be kept on an overall basis. � 40% of the Swiss population lived in the year 2000 at a place where the concentra- tion of PM10 was above the exposure limit. � 660kg waste we had per person in the year 2005 --- Water. The water quality in Swiss lakes and rivers got much better within the last years; nevertheless this is not a sign to think every- thing is fine. The ecosystems are very sensitive and we need to be careful with them. About 80% of the drinking water we take from the ground water and about 20% from lakes. Therefore it is very important that we use the ground water with care. Especially where agriculture takes place, too much water gets used in an inefficient manner. The nitrate concentration from pesticides in- creases in the ground water. Additionally, pes- ticides from the industry and cars also harm the quality of the water. Summary Trend Per year, 1 milliard (brit.) cubic meters drinking water is gained by public water plants; that’s about the volume of the lake Biel. � The industry decreased the amount of drinking water spent by 35% between 1980 and 2004. � Households and small facilities increased the amount of drinking water spent by 18% be- tween 180 and 2004 � APPROACH TO LONG - TERM FORECASTING OF NATURAL DISA STERS IN UKRAINE UNDER PROJECTED CLIMATE CHANGES Yu. Kostyuchenko * , Yu. Bilous * , N. Minarchenko , O. Rukin , V. Nikonenko ** * Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth National Academy of Sciences of Ukraine; ** National Polytechnic University of Ukraine “KPI”, Institute of Applied Systems Analysis, Kiev The interim results of research of Centre for Aerospace Research of the Earth of National Academy of Sciences of Ukraine in field of long-term natural disasters risks analysis and forecasting are presented. Aim of this paper is to demonstrate the research methodology of disasters risks analysis in the context of global changes of climate and evolution of terrestrial ecosystems. Approach we developed allows to build the number of correlated scenarios of cli- mate change, corresponding ecosystems re- sponse and disaster escalation. The appropriate models are developed for analysis of hydrologic and hydro- meteorological disasters (mainly the floods, inundations, and partly the windstorms, droughts, extreme temperatures and fires) as well as the induced phenomena such as the landslides, avalanches, surface subsidence et- cetera. The purpose of our studies is to estimate the future disaster escalation on the base of the developed multi-scale models of climate and earth covers. Thus the stable correlations are determined and the appropriate modeling approaches are framed and analyzed. On this base is possible to determine and to investigate the relations be- tween the disasters genesis probability (in par- ticular in the framework of separate catch- ments) and global changes of climate and eco- systems. Further the forecasting of ecological and socio-economical risks of natural disasters might be incorporated into the regional devel- opment management system. Proposed ap- proach allows to develop the coherent scenarios of climate changes, ecosystems evolution, and trends of hydrological and hydro- meteorological disasters. It is the base for the more adequate and accurate forecasting of dis- asters, and to integrate the developed forecasts into the decision making systems. Key results are the following: • modeling framework for determination of natural systems vulnerability toward the climate changes and natural disasters was formulated; • appropriate techniques and satellite ob- servation systems response scenarios for the natural hazardous events for the seasonal and long – term forecasting were developed; • stable correlations of disasters risks, cli- mate change and land-use have been emerged; ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11 215 • separate phenomenological models were completed, and the method-oriented system whole model by the river basins has been de- velopment. The presented results of our investigations are encouraged and we believe that the further development and improvement of the proposed research appears to be fruitful. Presented ap- proach allows to recognize the regional risks features in the context of global changes, to analyze both the general and separated peculi arities of dangerous processes and, finally, to build-in the disaster management measures into the regional land-use and development strate- gies. The further development of the research requires the verification the proposed approach using the other regional data, expansion of the mid-scale calculations to other basins, calibra- tion of scenarios through ground measurement of critical parameters, rectification of the disas- ters data-base, and development of the social – economy issues of the risks analysis. ENVIRONMENT – XXI. THE ABSTRACTS OF THE FORTH INTERNATIONAL YOUTH SCIENTIFIC CONFERENCE The theses of the basic reports of the Fourth International Youth Scientific Conference "Environment - XXI" (to 90-year's anniversary of NA S of Ukraine) are submitted. The re- sults of theoretical and applied researches of the young scientists on general problems of steady development, ecological and tecnogenius safety, preservation and revival of environ- ment, rational nature management of regions are in the theses. Надійшла до редколегії 28 жовтня 2008 р. Рекомендована Організаційним комітетом четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції

Матеріали четвертої Міжнародної молодіжної наукової конференції

Institution

Ähnliche Einträge