Просторові аспекти організації комплексних екологічних моніторингових досліджень території видобування та первинної переробки уранової сировини
Наведено шляхи вирішення основних завдань просторової організації комплексних екологічних моніторингових досліджень регіону видобування та первинної переробки уранової сировини....
Gespeichert in:
| Datum: | 2011 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем природокористування та екології НАН України
2011
|
| Schriftenreihe: | Екологія і природокористування |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57439 |
| 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: | Просторові аспекти організації комплексних екологічних моніторингових досліджень території видобування та первинної переробки уранової сировини / О.К. Тяпкін, М.А. Ємець // Екологія і природокористування. — 2011. — Вип. 14. — С. 193-202. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-57439 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-574392014-03-10T03:01:29Z Просторові аспекти організації комплексних екологічних моніторингових досліджень території видобування та первинної переробки уранової сировини Тяпкін, О.К. Ємець, М.А. Моніторинг довкілля, екологічна та техногенна безпека Наведено шляхи вирішення основних завдань просторової організації комплексних екологічних моніторингових досліджень регіону видобування та первинної переробки уранової сировини. Приведены пути решения основных заданий пространственной организации комплексных экологических мониторинговых исследований региона добычи и первичной переработки уранового сырья. The ways of decision of the basic tasks of spatial organization of complex ecological monitoring researches of region of production and primary processing of uranium raw material are given. 2011 Article Просторові аспекти організації комплексних екологічних моніторингових досліджень території видобування та первинної переробки уранової сировини / О.К. Тяпкін, М.А. Ємець // Екологія і природокористування. — 2011. — Вип. 14. — С. 193-202. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. XXXX-0010 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57439 504.064.3:574 uk Екологія і природокористування Інститут проблем природокористування та екології НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Моніторинг довкілля, екологічна та техногенна безпека Моніторинг довкілля, екологічна та техногенна безпека |
| spellingShingle |
Моніторинг довкілля, екологічна та техногенна безпека Моніторинг довкілля, екологічна та техногенна безпека Тяпкін, О.К. Ємець, М.А. Просторові аспекти організації комплексних екологічних моніторингових досліджень території видобування та первинної переробки уранової сировини Екологія і природокористування |
| description |
Наведено шляхи вирішення основних завдань просторової організації комплексних екологічних моніторингових досліджень регіону видобування та первинної переробки уранової сировини. |
| format |
Article |
| author |
Тяпкін, О.К. Ємець, М.А. |
| author_facet |
Тяпкін, О.К. Ємець, М.А. |
| author_sort |
Тяпкін, О.К. |
| title |
Просторові аспекти організації комплексних екологічних моніторингових досліджень території видобування та первинної переробки уранової сировини |
| title_short |
Просторові аспекти організації комплексних екологічних моніторингових досліджень території видобування та первинної переробки уранової сировини |
| title_full |
Просторові аспекти організації комплексних екологічних моніторингових досліджень території видобування та первинної переробки уранової сировини |
| title_fullStr |
Просторові аспекти організації комплексних екологічних моніторингових досліджень території видобування та первинної переробки уранової сировини |
| title_full_unstemmed |
Просторові аспекти організації комплексних екологічних моніторингових досліджень території видобування та первинної переробки уранової сировини |
| title_sort |
просторові аспекти організації комплексних екологічних моніторингових досліджень території видобування та первинної переробки уранової сировини |
| publisher |
Інститут проблем природокористування та екології НАН України |
| publishDate |
2011 |
| topic_facet |
Моніторинг довкілля, екологічна та техногенна безпека |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57439 |
| citation_txt |
Просторові аспекти організації комплексних екологічних моніторингових досліджень території видобування та первинної переробки уранової сировини / О.К. Тяпкін, М.А. Ємець // Екологія і природокористування. — 2011. — Вип. 14. — С. 193-202. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| series |
Екологія і природокористування |
| work_keys_str_mv |
AT tâpkínok prostorovíaspektiorganízacííkompleksnihekologíčnihmonítoringovihdoslídženʹteritoríívidobuvannâtapervinnoípererobkiuranovoísirovini AT êmecʹma prostorovíaspektiorganízacííkompleksnihekologíčnihmonítoringovihdoslídženʹteritoríívidobuvannâtapervinnoípererobkiuranovoísirovini |
| first_indexed |
2025-07-05T08:41:55Z |
| last_indexed |
2025-07-05T08:41:55Z |
| _version_ |
1836795908478468096 |
| fulltext |
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2011, Випуск 14
193
УДК 504.064.3:574
О.К. Тяпкін,
М.А. Ємець
ПРОСТОРОВІ АСПЕКТИ ОРГАНІЗАЦІЇ
КОМПЛЕКСНИХ ЕКОЛОГІЧНИХ
МОНІТОРИНГОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТЕРИТОРІЇ
ВИДОБУВАННЯ ТА ПЕРВИННОЇ ПЕРЕРОБКИ
УРАНОВОЇ СИРОВИНИ
Інститут проблем природокористування та екології НАН України,
Дніпропетровськ
Приведены пути решения основных заданий пространственной организации ком-
плексных экологических мониторинговых исследований региона добычи и первичной
переработки уранового сырья. Для определения пространственных границ и зониро-
вания территории этих исследований может быть использован опыт определения по-
казателя техногенной нагрузки на территорию с использованием информации о пара-
метрах производства и возникающего (в первую очередь радиоактивного) загрязнения
природной среды. Для создания локальных систем комплексного экологического мо-
ниторинга населенных пунктов запроектирована такая система города Желтые Воды
(как базовой территориальной группы региона добычи и первичной переработки ура-
нового сырья) с дальнейшим геолого-геофизическим изучением разломно-блокового
строения населенных пунктов региона и прилегающих территорий. Определен фоно-
вый (контрольный) полигон региональной системы комплексного экологического мо-
ниторинга указанного региона на западе Пятихатского района Днепропетровской об-
ласти на границе с Кировоградской областью, где по результатам детальных литогео-
химических исследований концентрация ни одного химического элемента-
загрязнителя в почве не превышает предельно допустимой концентрации или тройно-
го "кларкового" значения.
Наведено шляхи вирішення основних завдань просторової організації комплексних
екологічних моніторингових досліджень регіону видобування та первинної переробки
уранової сировини. Для визначення просторових границь та зонування території цих
досліджень може бути використаний досвід визначення показника техногенного нава-
нтаження на територію з використанням інформації про параметри виробництва і ви-
никаючого (в першу чергу радіоактивного) забруднення природного середовища. Для
створення локальних систем комплексного екологічного моніторингу населених пунк-
тів запроектовано таку систему міста Жовті Води (як базового територіального угру-
пування регіону видобування та первинної переробки уранової сировини) із подаль-
шим геолого-геофізичним вивченням розломно-блокової будови населених пунктів ре-
гіону та прилеглих територій. Визначено фоновий (контрольний) полігон регіональної
системи комплексного екологічного моніторингу зазначеного регіону на заході
П’ятихатського району Дніпропетровської області на межі з Кіровоградською областю,
де за результатами детальних літогеохімічних досліджень концентрація жодного хіміч-
ного елементу-забруднювача в ґрунті не перевищує гранично допустимої концентрації
або потрійного «кларкового» значення.
Вступ
Нині досвід створення дієвої системи
комплексного екологічного моніторингу
(СЕМ) – СЕМ "Придніпров'я" (яка була упе-
рше в Україні спроектована і створена в
Дніпропетровській області в середині 90-х
© Тяпкін О.К., Ємець М.А., 2011
років ХХ століття [5]) може бути використа-
ний при вирішенні аналогічних проблем,
пов’язаних із розвитком ядерно-паливного
циклу України на території Промислового
Придніпров'я.
Екологічна ситуація тут (як і в Україні в
цілому) формувалася протягом тривалого
періоду без урахування об'єктивних законів
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2011, Випуск 14
194
розвитку 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 промисло-
вості. Крім того, регіональна радіологічна
ситуація за своєю складністю і напруженіс-
тю для навколишнього середовища в цілому
й здоров'я населення, у тому числі – майбут-
ніх поколінь, не має аналогів на Україні. Тут
протягом більш ніж півстоліття здійснюва-
лися наступні виробничі й технологічні про-
цеси: руднична розробка і підземне вилуго-
вування уранових родовищ; доменна випла-
вка уранзалізовмістних руд; вилучення со-
лей урану з уранових руд, їх концентратів і
доменних шлаків уранзалізовмістних руд;
поховання радіоактивних відходів видобу-
вання та збагачення уранових руд тощо
(Східний гірничо-збагачувальний комбінат,
ВО «Придніпровський хімічний завод» та
інші радіаційнонебезпечні підприємства). В
результаті через погіршення стану всіх ком-
понентів довкілля, порушення основних со-
ціально-економічних функцій ландшафтів,
активізацію несприятливих природно-
техногенних процесів та вичерпання еколо-
гічної ємності території в цілому під загро-
зою опиняється екологічна безпека функціо-
нування населених пунктів регіону.
Для вирішення основних еколого-
економічних проблем цього регіону видобу-
вання та первинної переробки уранової си-
ровини (який включає міста Жовті Води і
Дніпродзержинськ, Дніпропетровський,
Криворізький, П'ятихатський та Софіївський
райони Дніпропетровської області, а також
міста Кіровоград і Мала Виска, Кіровоград-
ський, Маловисківський та Петрівський ра-
йони Кіровоградської області) була розроб-
лена Державна програма його сталого роз-
витку (затверджена Постановою Кабінету
Міністрів України №1691 від 16.12.2004 р.).
Такий розвиток передбачає створення по-
вноцінного життєвого середовища для сучас-
ного та наступних поколінь на основі його
соціально, економічно та екологічно збалан-
сованого розвитку шляхом раціонального
використання ресурсів (природних, трудових,
виробничих, науково-технічних, інтелектуа-
льних тощо), технологічного переоснащення
і реструктуризації підприємств, удоскона-
лення соціальної, виробничої, транспортної,
комунікаційно-інформаційної, інженерної,
екологічної інфраструктури, поліпшення
умов проживання, відпочинку та оздоровлен-
ня, збереження і збагачення біологічного різ-
номаніття та культурної спадщини [6, 12].
Досягнення цієї мети неможливе без ви-
рішення основних завдань зазначеної про-
грами, серед яких особливо слід відзначити
необхідність створення регіональної СЕМ.
Для вирішення цієї основної задачі необхід-
не попереднє розв’язання декількох окремих
ключових завдань просторової організації
комплексних екологічних моніторингових
досліджень, в т.ч. визначення просторових
границь та зонування території зазначеного
регіону, проектування локальних СЕМ насе-
лених пунктів регіону та вибір фонового
(контрольного) полігону системи.
Визначення просторових границь та зонування території регіону
Для вирішення цієї задачі може бути ви-
користаний досвід визначення показника
техногенного навантаження на територію з
використанням інформації про параметри
виробництва і виникаючого (в першу чергу
радіоактивного) забруднення природного
середовища [9, 10, 14]. У площинному від-
ношенні оцінити сумарну величину техно-
генного навантаження дозволяє співстав-
лення інформації про густоту різних транс-
портних магістралей з даними про видобу-
вну і обробну промисловість. Формально ця
процедура виглядає в такий чином. Під тех-
ногенним навантаженням Gt розуміється
сумарний вплив транспорту і промисловос-
ті, а також техногенне радіоактивне забру-
днення з відповідними ваговими коефіцієн-
тами K:
G K L K S Kt i
L
i
i
j
S
j
j n
F
n
= ´ + ´ +
= = =
å å å
1
6
1
10
1
3
, (1)
де Li – довжина магістралей i-го виду транспорту;
Sj – частка площі ковзного вікна, займана
j-им об'єктом.
Конкретні значення вказаних коефіцієн-
тів K для умов Промислового Придніпров'я
зведено до таблиці 1 [14].
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2011, Випуск 14
195
Таблиця 1 – Вагові коефіцієнти впливу різних техногенних об'єктів
Техногенні об'єкти Вагові
коефіцієнти
Хімія К1
F 0,1
Деревообробка і виробництво будматеріалів К2
F 0,2
Машинобудування і металообробка К3
F 0,3О
бр
об
-
лю
ва
ль
на
Металургія К4
F 0,4
Підземна розробка К5
F 0,25
П
ро
ми
сл
ов
іс
ть
Д
о-
бу
в- на Підземна розробка К6
F 1,0
Лінії електропередачі К1
L 0,02
Локального значення (рівня) К2
L 0,04
Регіонального значення К3
L 0,06Автодороги
Державного значення К4
L 0,08
Неелектрифіковані К5
L 0,08
Л
ін
ій
ні
о
б'
єк
ти
Залізниці
Електрифіковані К6
L 0,12
Аеродроми К7
F 0,5
Залізничні вузли К8
F 1,0
підстанції К9
F 0,1
Електро-
станції К10
F 0,5
Тр
ан
сп
ор
т
Л
ок
ал
ьн
і
об
'єк
ти
Міський електротранспорт К1
S 0,5
Потужність експозиційної дози g- випромінювання
>20-30 мкР/годину К2
S 1,0
Д
іл
ян
ки
т
ех
но
-
ге
нн
ог
о
ра
ді
а-
ці
йн
ог
о
за
бр
уд
-
не
нн
я
Площинне забруднення Cs137 >1 Кі/км2 і Sr90 >0,15 Кі/км2 К3
S 1,0
Але вирішення поставленої «просторо-
вої» задачі не можливе без урахування змін
радіологічного стану території у часі. В ос-
нову технології прогнозування розвитку ра-
діологічного стану регіону Р може бути по-
кладено припущення про зміну сучасного
стану М розподілу радіонуклідів в усіх гео-
сферах, зумовленого поєднанням природних
і антропогенних чинників, під впливом су-
купності техногенних (здебільшого аварій-
них) процесів F. Тоді як М, так і F є функці-
ями, аргументом яких є збільшення часу D t.
M t K t k Ci
i
n
i i( ) ( )D D= × ×
=
å 1
1
та F t K t k Aj
j
m
j j( ) ( ) 'D D= × ×
=
å 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( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 'D D D D D= + = × × + × ×
= =
å å1 2
1 1
(3)
Параметри Ci і Aj у (2) і (3) є просторови-
ми складовими оцінок радіоактивного за-
бруднення різних геосфер (літосфери, гідро-
сфери, атмосфери). Конкретне їх поєднання
наведене у [9, 14]. Коефіцієнти ki і kj
’ коре-
гують просторові оцінки Ci і Aj відповідно
до умов життєдіяльності людини на основі
діючої 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.
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2011, Випуск 14
196
M k Ci i
i
n
max = ×
=
å
1
, коли Dt®0 та F k Aj j
j
m
max '= ×
=
å
1
, коли Dt®∞ (4)
P P t Mshort = ®( ) maxD , коли Dt®0, так як M(Dt)®Mmax і F(Dt)®0 (5)
P P t Flong = ®( ) maxD , коли Dt®∞, так як M(Dt)®0 і F(Dt)®Fmax (6)
На сучасному етапі соціально-
економічного розвитку достатньо складно
визначити ймовірність аварійних “позашта-
тних” ситуацій на конкретних об'єктах яде-
рно-паливного циклу України, в тому числі
в місцях видобування й складування радіо-
активних відходів. В такому випадку дов-
гостроковий прогноз зміни радіаційного
навантаження, паритетно суміщений з оці-
нкою сучасної радіологічної ситуації, може
кількісно охарактеризувати стійкість ланд-
шафтних комплексів регіону до негативно-
го радіаційного впливу техногенного хара-
ктеру.
P M F k C k Ai i
i
n
j j
j
m
max max max '= + = × + ×
= =
å å
1 1
(6)
Також формалізоване нормування показ-
ника Gt з урахуванням просторового розпо-
ділу Рmax дозволяє виділити в середині регі-
ону видобування та первинної переробки
уранової сировини дві зони навколо наведе-
них вище скупчень об’єктів ядерно-
паливного циклу та з’єднуючих транспорт-
них магістралей (із відповідним віддаленням
межи): 1) можливого впливу – 10-40 км та 2)
впливу – 10-30 км (рисунок 1). Отримані
результати сприятимуть подальшому ефек-
тивному вирішенню завдань створення ло-
кального рівня СЕМ регіону видобування та
первинної переробки уранової сировини і, в
першу чергу, визначенню просторових меж
розповсюдження пілотних розробок систем
комплексного екологічного моніторингу те-
риторії населених пунктів цього регіону,
зокрема для зони №2 (впливу) досвіду прое-
ктування такої системи для м. Жовті Води.
Рисунок 1 – Зонування території Дніпропетровського сегменту регіону видобування
та первинної переробки уранової сировини
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2011, Випуск 14
197
Створення систем локального комплексного екологічного моніторингу території
населених пунктів регіону (на прикладі м. Жовті Води)
Місто Жовті Води має важливе господар-
ське значення, тому що це єдиний в Україні
центр, де відбувається переробка та первин-
не збагачення уранової руди, що вирішує
загальнодержавні проблеми забезпечення
ядерним паливом вітчизняної атомної енер-
гетики [7, 12]. Разом з тим, проведений по-
передній аналіз природного та соціального
середовища міста, екологічної ситуації в мі-
сті та прилеглих територіях свідчить про
значні проблеми соціального та екологічно-
го характеру на цій території. Протягом три-
валого часу існуюча система збору інформа-
ції про стан навколишнього середовища м.
Жовті Води цілком визначалась “урановою
спеціалізацією” міста. Тому основою діючої
на території міста і прилеглих територій бу-
ла система моніторингу за станом радіацій-
ної обстановки (з контролем деяких хіміч-
них інгредієнтів) Східного ГЗКа. Ця система
охоплює: промислові викиди, атмосферне
повітря, стічні води, поверхневі води, воду
шахтних колодязів, ґрунт, рослинність, сні-
жний покрив. Відповідно до інформації, на-
даної цим підприємством, радіаційний конт-
роль здійснюється на основі діючих методи-
чних рекомендацій, вказівок та інструкцій з
використанням парку дозиметричних прила-
дів і пристроїв, що пройшли державну пере-
вірку. Система моніторингу в такому вигля-
ді – фактично має риси радіаційного контро-
лю. Це не дозволяє, зокрема, провести
об’єктивний аналіз і кадастр основних шля-
хів скидів у поверхневі водойми (за даними
Національної комісії з радіаційного захисту
населення України критичним шляхом впли-
ву уранової промисловості на довкілля є мі-
сцеве водопостачання) та запропонувати
заходи щодо їх зменшення, тому що в ціло-
му відсутніми є спостереження за базовими
характеристиками навколишнього середо-
вища та система контролю якості спостере-
жень.
У відповідності з Державною програмою
радіаційного та соціального захисту насе-
лення м. Жовті Води на 2003-2012 роки (за-
твердженою Постановою Кабінету Міністрів
України від 05.05.2003 р. № 656) запроекто-
вано СЕМ міста Жовті Води як базового те-
риторіального угрупування регіону видобу-
вання та первинної переробки уранової си-
ровини. При цьому основною метою є ство-
рення та забезпечення функціонування сис-
теми постійного спостереження і контролю
за станом навколишнього природного сере-
довища, у тому числі радіаційним і медико-
біологічним, одержання достовірних вихід-
них даних для прийняття екологічно обґрун-
тованих управлінських рішень.
В процесі проектування цієї системи ви-
конано аналіз стану природного та соціаль-
ного середовища на території міста Жовті
Води. Надано характеристику основним об'-
єктам господарської діяльності у міста.
Сформульовані ціль та завдання системи
моніторингу, визначені його види, об'єкти та
обсяги. Складено регламенти моніторингу
для кожного компоненту навколишнього
середовища, визначені технічні засоби ве-
дення екологічного моніторингу (стаціонар-
ні та пересувні пости, методичне забезпе-
чення їх діяльності).
Вибір контрольованих параметрів і стру-
ктури моніторингу території м. Жовті Води
визначається, в основному, впливом проми-
слових об'єктів по переробці уранової руди з
організованими викидами й об'єктів із неор-
ганізованим надходженням радіоактивних
речовин у навколишнє середовище (хвосто-
сховища, полігон твердих побутових відхо-
дів та ін.), а також наявністю супутніх за-
бруднювачів нерадіаційної природи (суль-
фат- і нітрат-іони, важкі метали тощо). Як
контрольовані параметри 1-й черги міської
СЕМ прийняті: концентрація пилу в атмос-
ферному повітрі; потужність еквівалентної
дози g-випромінювання; об'ємна активність
радону в атмосфері; еквівалентна рівноваж-
на об'ємна активність радону в атмосфері;
питома активність довгоживучих природних
радіонуклідів в атмосферному повітрі, пове-
рхневих і підземних водах, ґрунті, рослинно-
сті; концентрація шкідливих хімічних речо-
вин (оксид вуглецю, діоксид азоту, діоксид
сірки) у атмосферному повітрі; концентрація
шкідливих хімічних речовин у ґрунті, воді,
донних відкладеннях, рослинності; концент-
рація важких металів у ґрунті, воді, донних
відкладеннях, рослинності; показники меди-
ко-біологічного стану здоров'я населення.
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2011, Випуск 14
198
У зв'язку з обмеженим обсягом фінансу-
вання для організації СЕМ міста регламент
його 1-ої черги передбачає тільки дослі-
дження поверхневих і приповерхневих умов.
Разом із цим, відомо, що в районі м. Жовті
Води (як і майже усієї території регіону ви-
добування та первинної переробки уранової
сировини) можливі інтенсивні прояви су-
часних природно-техногенних (ендогенних і
екзогенних) процесів. Взагалі, особливості
тектонічної (розломно-блокової) будови є
одним з основних чинників, які визначають
не тільки геодинамічну, а й екологічну об-
становку будь-якого регіону. Тому для по-
дальшого розвитку системи комплексного
екологічного моніторингу регіону, що роз-
глядається, необхідне всебічне геолого-
геофізичне вивчення розломно-блокової бу-
дови населених пунктів та прилеглих тери-
торій. Останнє дозволить створити не окремі
системи населених пунктів регіону, а прос-
торовий «каркас» локальних систем моніто-
рингу.
На основі існуючого досвіду використан-
ня геолого-геофізичних методів у монітори-
нгу довкілля [1, 2, 3, 11] у локальній СЕМ
населених пунктів регіону доцільно прове-
дення геофізичних досліджень на трьох ма-
сштабних рівнях: міжрегіональному (дріб-
номасштабному), регіональному (середньо-
масштабному) і локальному.
Дрібномасштабні дослідження (у радіусі
100-150 км від населеного пункту). Аналіз
попередніх досліджень дозволив скласти
модель глибинної будови земної кори, оці-
нити можливий рівень впливу мантійних
розломів та уточнити зв'язок території, де
розташовано місто, із джерелами зон земле-
трусів області гір Вранча та акваторії Чор-
ного моря. Для уточнення цих даних необ-
хідно виконати геолого-геофізичні дослі-
дження, що відповідають цьому рівневі:
профільні сейсморозвідувальні роботи мето-
дами глибинного сейсмічного зондування,
спільної глибинної точки (СГТ) та фізико-
геологічне моделювання будови земної кори
і верхньої мантії по гравітаційному полю.
Основною задачею цього моделювання є
визначення густинних неоднорідностей,
просторово пов'язаних із хвилеводами та
аномаліями електропровідності, вивчення
структурно-тектонічних особливостей зем-
ної кори та верхньої мантії для оцінки сейс-
мічності регіону.
Середньомасштабні дослідження (у ра-
діусі 20-30 км від населеного пункту). Перед
електророзвідувальними роботами методом
становлення поля в ближній зоні (СБЗ) сто-
ять задачі вивчення глибинного геоелектри-
чного розрізу, простеження розривних по-
рушень, з'ясування природи регіональних
аномалій електропровідності, які отримані
за даними магнітотеллурійного зондування
для глибинних шарів земної кори. Перед
сейсмічними роботами СГТ – уточнення
місць розташування розломних зон, вивчен-
ня їхньої будови, взаємозв'язків глибинних і
приповерхневих структур, визначення по-
ложення регіону з позицій сейсмобезпеки
міста. Для взаємоузгодження результатів
геофізичних досліджень необхідне створен-
ня єдиної фізико-геологічної моделі розлом-
но-блокової будови регіону, що коректно
узгоджує як регіональні, так і локальні особ-
ливості емпіричних та теоретично розрахо-
ваних параметрів будь-якого ієрархічного
рівня.
Детальні дослідження (у радіусі 2-5 км
від населеного пункту). Ці роботи спрямова-
ні на вивчення геологічної будови кристалі-
чного фундаменту та осадових відкладів,
напруженого стану деформованих гірських
порід, тектонічних особливостей селітебної
та промислової частин міста. До складу цих
досліджень входять детальні сейсморозвіду-
вальні, електророзвідувальні та гравімагні-
торозвідувальні роботи.
Задача сейсмічних робіт методом залом-
лених хвиль полягає в детальному вивченні
фізико-геологічної будови осадових відкла-
дів, поверхні кристалічного фундаменту,
виявленні послаблених зон та тектонічних
порушень безпосередньо в межах території
міста. Перед електророзвідувальними робо-
тами стоять такі задачі: оцінка площі розпо-
всюдження електричних неоднорідностей у
верхній частині розрізу кристалічного фун-
даменту над аномальними зонами, які отри-
мані за даними СБЗ, вивчення самої верх-
ньої частини земної кори (за допомогою ди-
станційно-часового профілювання – ДЧП і
ЧЕЗ), вивчення осадового чохла та кристалі-
чного фундаменту (за допомогою ВЕЗ-ВП),
а також аналіз напруженого стану гірських
порід і виділення розривних порушень на
основі вивчення природного імпульсного
електромагнітного поля Землі. Основною
задачею детальних гравімагнітометричних
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2011, Випуск 14
199
досліджень є уточнення місць виходів під
осадовий чохол розломних зон і розривних
порушень високих рангів та їх кореляція по
площі. При використанні спектрозональних
космо- та аероматеріалів можуть бути виді-
лені додаткові тектонічні порушення, що не
були закартовані раніше виконаними геоло-
гозйомними роботами. У комплексі з дета-
льними геофізичними дослідженнями (пло-
щинними гравіметричними й магнітометри-
чними роботами) можливо виконувати умо-
вний поділ розломів на сучасно активні та
«пасивні». Це дозволить більш точно визна-
чити ступінь і напрямок розвитку сучасних
екзогенних процесів. Результати комплексу-
вання геофізичних робіт, зокрема, дозволять
створити основу для оконтурення зон підтоп-
лення, які утворені витоками рідини з водо-
водів і хвостосховищ, установлення місць та
інтенсивності фільтрації рідини під греблями.
Вибір фонового (контрольного) полігону в системі комплексного екологічного
моніторингу регіону видобування і первинної переробки уранової сировини
Нині більш "вивченим" в екологічному
плані є Дніпропетровський сегмент регіону
видобування і первинної переробки уранової
сировини [13], де і був заздалегідь визначе-
ний район фонового (контрольного) поліго-
ну регіональної СЕМ – захід П’ятихатського
району Дніпропетровської області на межі з
Кіровоградською областю. В межах цього
району були проведені літогеохімічні дослі-
дження на п'яти локальних ділянках, що
практично примикають одна до одної: Ми-
колаївська (~26 км2), Пролетарська (~7 км2),
Краснофедська (~13 км2), Оріхівська (~5
км2) і Лозоватська (~8 км2) [4].
Денна поверхня цього району є хвиляс-
тою порізаною балками і невеликими ярами
рівнину з висотами 100-200 м. Тут є тільки
невеликі населені пункти – сіла. Найближчі
до району робіт селища міського типу (Ли-
хівка, Онуфріївка) розташовані на відстані
16-20 км. Великі промислові підприємства
відсутні. Основну частину території займа-
ють сільгоспугіддя. Про загальне антропо-
генне навантаження в районі досліджень
можна заздалегідь судити за наступною уза-
гальненою інформацією по П’ятихатському
району [13], до якого адміністративно відно-
ситься значна частина території досліджень.
Із загальної земельної площі району зайнято:
сільськогосподарськими угіддями (85,8 %);
господарськими дорогами і прогонами
(0,6 %); об'єктами транспорту (1,0 %); про-
мисловими підприємствами (2,1 %); лісами
(6,9 %); зрошувані землі (0,9 %).
Відбір проб ґрунтів на ділянках робіт
здійснювався по близькій до регулярної ме-
режі 500×500 м із згущуванням в районах
населених пунктів і транспортних магістра-
лей - до 250×250 м. Проби були відібрані на
території: населених пунктів і транспортних
магістралей ~12% загальної кількості; сіль-
госпугодій ~53%; лугів та ін. непорушених
ґрунтів ~28%; лісів і лісопосадок ~6% [4].
Потім в лабораторних умовах був виконаний
спектральний аналіз відібраних проб ґрунту
на наступний набір елементів: Ba, Be, P, Cr,
Pb, Sn, Ga, Ni, Y, Yb, Zn, Zr, Co, Ti, Cu, V,
Ge, Mo, Li, La, Sr, Mn, Bi, Nb, Ag, Tl, W, Sc,
Ce, As, Os, Sb, Cd, U, Hf, Hg, Th, Ta, Au а
також хімічний аналіз на Ni, Co, Cu, Zn, Pb і
Cd. (Результати хімічного аналізу проб ґрун-
ту досліджуваних ділянок в цілому підтвер-
джують дані спектрального аналізу.) Не ви-
явлені наступні елементи: Os, Sb, Cd, U, Hf,
Hg, Th, Ta, Au, Tl, W, Sc, Ce, As. В цілому ж
необхідно відмітити наступне. В цілому в
районі досліджень концентрація жодного
хімічного елементу-забруднювача в ґрунті
не перевищує гранично допустимої концен-
трації (ГДК) або потрійного кларкового зна-
чення (таблица.2). Щонайближче до значень
своїх ГДК наближаються Zn – 0,91 ГДК, Pb і
V – 0,67 ГДК, Ni – 0,5 ГДК. Свого потрійно-
го "кларка" в районі досліджень досягає
тільки концентрація в ґрунті Ва. При цьому
комплексні аномальні (як знижені, так і під-
вищені) значення концентрацій в основно-
му приурочені до населених пунктів району
досліджень, а також до основних доріг з
твердим покриттям. На територіях сіль-
госпугідь відзначаються переважно моно-
елементні аномальні ділянки (часто "точко-
ві" аномалії). Виключенням є північна час-
тина Миколаївської ділянки (крайній півні-
чний захід району досліджень), що харак-
теризується просторовим збігом аномаль-
них понижень концентрацій практично усіх
розглянутих елементів. Причиною цього
тут є переважно піщаний склад ґрунтів, які
за інших рівних умов краще "промивають-
ся" і менше накопичують різні забруднен-
ня. Слід зазначити, що середні значення
концентрацій усіх досліджених елементів в
ґрунтах вивчених ділянок практично не
розрізняються (таблиця 2).
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2011, Випуск 14
200
Таблиця 2 – Основні узагальнені дані спектрального аналізу проб ґрунту на Миколаївській,
Пролетарській, Краснофедській, Оріхівській і Лозоватській ділянках (у 10-3 %)
Середні значенняЕле-
мент
«Кларк» ГДК
(в ґрун-
ті)
Min
(по
райо-
ну)
Max
(по ра-
йону)
по райо-
ну в
цілому
Микола-
ївська
ділянка
Пролетар-
ська діля-
нка
Красно-
федська
ділянка
Оріхів-
ська
ділянка
Лозоват-
ська
ділянка
Ba 50,00 – 50,00 150,00 58,34 56,62 58,78 65,85 52,00 55,56
P 80,00 – 50,00 150,00 68,95 69,07 68,11 68,38 70,00 69,63
Cr 20,00 – 3,00 10,00 6,89 6,75 7,04 7,14 6,80 6,87
Pb 1,00 3,00 1,00 2,00 1,67 1,66 1,72 1,76 1,50 1,60
Sn 1,00 – 0,20 0,30 0,29 0,29 0,29 0,30 0,30 0,29
Ni 4,00 10,00 2,00 5,00 4,80 4,68 4,86 4,94 5,00 4,81
Y 5,00 – 1,00 3,00 2,20 2,18 2,44 2,12 2,20 2,17
Yb 0,30 – 0,0 0,30 0,20 0,19 0,23 0,19 0,21 0,19
Zn 5,00 11,00 5,00 10,00 6,99 6,80 7,12 7,44 6,80 6,74
Zr 30,00 – 15,00 30,00 29,45 29,83 28,38 28,99 30,00 29,81
Co 1,00 – 1,00 2,00 1,49 1,47 1,51 1,52 1,50 1,48
Ti 460,0 – 300,0 700,0 511,1 503,4 513,5 538,4 500,0 500,0
Cu 2,00 10,00 2,00 3,00 2,56 2,64 2,57 2,54 2,00 2,57
V 10,00 15,00 5,00 10,00 9,15 8,68 9,39 9,49 9,80 9,74
Ge 0,20 – 0,10 0,20 0,17 0,21 0,14 0,14 0,15 0,14
Li 3,00 – 1,00 5,00 3,29 2,91 3,47 3,95 3,63 3,17
Sr 30,00 – 7,00 15,00 7,53 7,45 7,32 7,98 7,00 7,74
Mn 85,00 150,00 30,00 70,00 69,41 68,90 69,73 70,00 70,00 69,63
Bi 0,2 – 0,1 0,15 0,11 0,11 0,10 0,10 0,10 0,12
Nb 2,00 – 1,00 2,00 1,57 1,54 1,53 1,66 1,60 1,59
Додатково були проведені розрахунки
середніх значень концентрацій вказаних
елементів в ґрунтах окремо сільгоспугідь,
лугів та ін. непорушених земель, лісів і лі-
сопосадок, населених пунктів і транспорт-
них магістралей (як в цілому по району, так
по окремих досліджуваних ділянках). Зна-
чущі відмінності вказаних розрахункових
величин відсутні, що свідчить про можли-
вість оптимального вибору конкретних
пунктів відбору проб ґрунту і організації
режимних (моніторингових) досліджень
практично в будь-яких точках району, що
вивчається: в різних ландшафтних умовах і
з можливим зручним всепогодним під'їздом
(підходом).
Висновки
Забезпечення сталого розвитку території
видобування та первинної переробки урано-
вої сировини неможливе без створення сис-
теми комплексного екологічного моніторин-
гу. Але зараз для вирішення цієї основної
задачі необхідне попереднє розв’язання де-
кількох наступних ключових завдань прос-
торової організації комплексних екологічних
моніторингових досліджень.
1. Для визначення просторових границь
та зонування території моніторингових до-
сліджень може бути використаний досвід
визначення показника техногенного наван-
таження на територію з використанням ін-
формації про параметри виробництва і ви-
никаючого (в першу чергу радіоактивного)
забруднення природного середовища. При
цьому довгостроковий прогноз зміни радіа-
ційного навантаження, паритетно суміщений
з оцінкою сучасної радіологічної ситуації,
дозволяє кількісно охарактеризувати стій-
кість ландшафтних комплексів регіону до
негативного радіаційного впливу техноген-
ного характеру та виділити декілька зон різ-
ної інтенсивності впливу об’єктів ядерно-
паливного циклу на довкілля.
2. Для створення локальних систем ком-
плексного екологічного моніторингу насе-
лених пунктів запроектовано таку систему
міста Жовті Води як базового територіаль-
ного угрупування регіону видобування та
первинної переробки уранової сировини.
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2011, Випуск 14
201
Подальшим розвитком системи комплексно-
го екологічного моніторингу регіону, що
розглядається, необхідне всебічне геолого-
геофізичне вивчення розломно-блокової бу-
дови населених пунктів та прилеглих тери-
торій. Останнє дозволить створити не окремі
системи населених пунктів регіону, а прос-
торовий «каркас» локальних систем моніто-
рингу. Для цього доцільно проведення гео-
фізичних досліджень на трьох масштабних
рівнях: міжрегіональному (дрібномасштаб-
ному), регіональному (середньомасштабно-
му) і локальному.
3. Нині фоновий (контрольний) полігон
регіональної системи комплексного екологі-
чного моніторингу регіону видобування і
первинної переробки уранової сировини ви-
значений на заході П’ятихатського району
Дніпропетровської області на межі з Кірово-
градською областю. За результатами прове-
дених детальних літогеохімічних дослі-
джень тут концентрація жодного хімічного
елементу-забруднювача в ґрунті не переви-
щує гранично допустимої концентрації або
потрійного «кларкового» значення. Значущі
відмінності концентрації хімічних елементів
в ґрунтах (окремо сільгоспугідь, лугів та ін.
непорушених земель, лісів і лісопосадок,
населених пунктів і транспортних магістра-
лей) відсутні, що свідчить про можливість
оптимального вибору конкретних пунктів
відбору проб ґрунту і організації режимних
(моніторингових) досліджень практично в
будь-яких точках обраного полігону: в різ-
них ландшафтних умовах і з можливим зру-
чним всепогодним під'їздом (підходом).
Перелік посилань
1. Адаменко О.М. Екологічна геофізика : підручник / О.М. Адаменко, Г.Й. Квятковський. –
Івано-Франківськ : Факел, 2000. – 501 с.
2. Вахромеев Г.С. Экологическая геофизика / Г.С. Вахромеев. – Иркутск : ИрГТУ, 1995. –
216 с.
3. Вижва С.А. Геофізичний моніторинг небезпечних геологічних процесів / С.А. Вижва. –
Київ : Обрій, 2004. – 236 с.
4. К вопросу оценки фонового литогеохимического состояния района добычи железоруд-
ного сырья / М.Л. Кипнис, А.С. Щербина, О.К. Тяпкин, С.А. Кравец // Проблеми природокори-
стування, сталого розвитку та техногенної безпеки регіонів: праці III Міжнародн. наук.-практ.
конф. Ч.1. – Дніпропетровськ, 2005. – С.219-221.
5. Комплексная система экологического мониторинга окружающей среды Днепропетров-
ской области / Н.В. Кушинов, В.Д. Инин, Г.В. Пасечный [и др.] // Геоекологiчнi дослідження:
стан i перспектива: труды Международн. научн.-практ. конф. – Ивано-Франковск, 1995. –
С.79-80.
6. Концептуальні положення програми переходу регіону видобування та первинної пере-
робки уранової сировини до сталого розвитку / А.Г. Шапар, В.В. Антонов, О.К. Тяпкін [та ін.] //
Екологія і природокористування. – 2003. – Вип. 6. – С. 6-24.
7. Ляшенко В.І. Радіаційний та соціальний захист населення міста Жовті Води. Проблеми
та шляхи вирішення / В.І. Ляшенко // Проблеми природокористування, сталого розвитку та
техногенної безпеки регіонів: праці 2-ої міжнародн. наук.-практ. конф. – Дніпропетровськ,
2003. – С. 29-32.
8. Пігулевський П.Г. Формування геолого-геофізичного блоку в системі екологічного мо-
ніторингу (на прикладі м. Жовті Води) / П.Г. Пігулевський, О.К. Тяпкін // Вісник Київського
національного університету. Геологія. – Київ : КНУТШ, 2005. – Вип. 34-35. – С.81-85.
9. Тяпкин О.К. Прогнозирование развития радиологической обстановки в условиях юго-
востока Украины / О.К. Тяпкин // Доповіді Національної академії наук України. – 2001. – №10.
– С.116-120.
10. Шапарь А.Г. Экогеофизические аспекты районирования промышленно и техногенно-
нагруженных регионов / А.Г. Шапарь, О.К. Тяпкин // Доповіді Національної академії наук
України. – 1999. – №3. – С.133-137.
11. Шапарь А.Г. Применение геофизических методов при решении задач техногенной безо-
пасности / А.Г. Шапарь, О.К. Тяпкин // Геофизический журнал. – 2001. – Т.23, №5. – С.81-91.
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2011, Випуск 14
202
12. Шапар А.Г. Науково-практична підтримка реалізації стратегії сталого розвитку регіону
видобування та первинної переробки уранової сировини / А.Г. Шапар, О.К. Тяпкін, М.А. Ємець //
Екологія і природокористування. – 2004. – Вип.7. – С.12-20.
13. Экологический паспорт Днепропетровской области / Под ред. В.В. Антонова. – Днепро-
петровск, 2000. – 266 с.
14. Tyapkin O.K. The Prediction of Changes of a Radiological Situation of Industrial Advanced
Regions of NIS / O.K. Tyapkin, A.G. Shapar, J.G. Troyan // Proc. EAGE 63rd Conference and Tech-
nical Exhibition. Vol.2. – Amsterdam (The Netherlands). – 2001. – Paper P233. – 4 p.
O.K. Tyapkin, M.A. Yemets SPATIAL ASPECTS OF ORGANIZATION
COMPLEX ECOLOGICAL MONITORING
RESEARCHES OF TERRITORY OF PRODUCTION
AND PRIMARY PROCESSING OF URANIUM
RAW MATERIAL
Institute for Nature Management Problems and Ecology of National Academy
of Sciences of Ukraine, Dnipropetrovsk
The ways of decision of the basic tasks of spatial organization of complex ecological moni-
toring researches of region of production and primary processing of uranium raw material
are given. The experience of definition of technogenous loading parameter on territory with
use of the information about parameters of manufacture and arising (first of all radioactive)
pollution of an environment may be used for definition of spatial borders and zoning of terri-
tory of these monitoring researches. For creation of local systems of complex ecological moni-
toring such system of city Zhovti Vody (as the base territorial group of region of production
and primary processing of uranium raw material) with the further geological-geophysical
study of fault-block structure of the regional towns and vicinities is projected. The control
range of the regional system of complex ecological monitoring of the region in west of Pyatik-
hatki district of Dnepropetrovsk region on border with Kirovograd region is determined
(where by the results of detailed lithogeochemical researches the concentration of any chemi-
cal element-pollution in soil does not exceed Extreme Allowable Concentration or threefold
"Clark" level).
Надійшла до редколегії 18 лютого 2011 р.
Рекомендовано членом редколегії канд. техн. наук П.І. Копачем
Техногенні об'єкти
Хімія
К1F
К1F
К1F
К1F
К1F
К1F
К1F
Таблиця 2 – Основні узагальнені дані спектрального аналізу проб ґрунту на Миколаївській, Пролетарській, Краснофедській, Оріхівській і Лозоватській ділянках (у 10-3 %)
Еле-мент
«Кларк»
Середні значення
по району в цілому
Миколаївська ділянка
Пролетарська ділянка
Краснофедська ділянка
Оріхівська ділянка
Лозоватська ділянка
58,78
65,85
68,11
68,38
69,63
6,75
7,14
6,87
1,66
1,72
1,76
1,50
1,60
0,29
|