Перші результати атмомагнітного контролю стану довкілля на прикладі міста Київ
Досліджено пилову фракцію як індикатор забруднення атмосферного повітря. Наведено рекогносцирувальні результати вивчення магнітної сприйнятливості зразків, що відібрані з плоских поверхонь за допомогою оригінальних пасток у різних районах м. Києва та його околиць. Точки відбору зразків розрізняються...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики |
|---|---|
| Datum: | 2014 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
2014
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100349 |
| 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: | Перші результати атмомагнітного контролю стану довкілля на прикладі міста Київ / О.І. Меньшов // Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики: Зб. наук. пр. — 2014. — Вип. 11. — С. 178-184. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859860209025941504 |
|---|---|
| author | Меньшов, О.І. |
| author_facet | Меньшов, О.І. |
| citation_txt | Перші результати атмомагнітного контролю стану довкілля на прикладі міста Київ / О.І. Меньшов // Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики: Зб. наук. пр. — 2014. — Вип. 11. — С. 178-184. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики |
| description | Досліджено пилову фракцію як індикатор забруднення атмосферного повітря. Наведено рекогносцирувальні результати вивчення магнітної сприйнятливості зразків, що відібрані з плоских поверхонь за допомогою оригінальних пасток у різних районах м. Києва та його околиць. Точки відбору зразків розрізняються за географічною орієнтацією, техногенним навантаженням, висотою над поверхнею Землі.
Исследуется пылевая фракция как индикатор загрязнения атмосферного воздуха. Демонстрируются рекогносцировочные результаты изучения магнитной восприимчивости образцов, отобранных с плоских поверхностей с помощью оригинальных ловушек в разных районах г. Киев и его окрестностей. Точки отбора образцов различаются по географической ориентации, техногенной нагрузке, высоте над поверхностью Земли.
The greatest part of humanity today lives in cities and the urbanization trend in modern society will occur over the next decades. The working capacity of the population is largely determined by environmental conditions within the cities. The available ways of air pollution control are laborious and costly. Magnetic investigation of environmental pollution is the opportunity to intensify these control activities. Magnetic studies include the investigations of various objects that are able to accumulate dust particles dangerous to human health. The particles are transferred into air with magnetic minerals containing chemical compounds and elements. The selection of dust particles as an indicator of air pollution was conducted in our investigation. The initial results of magnetic susceptibility investigation for samples selected from flat surfaces using the original traps in different districts of Kyiv and its environs are demonstrated. Sampling points are differentiated by geographical orientation, technogenic load, height above Earth’s surface.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:45:44Z |
| format | Article |
| fulltext |
178
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2014
© О.І. Меньшов
УДК 550.83-1029.12
О.І. Меньшов
Київський національний університет імені Тараса Шевченка,
м. Київ
ПЕРШІ РЕЗУЛЬТАТИ АТМОМАГНІТНОГО
КОНТРОЛЮ СТАНУ ДОВКІЛЛЯ
НА ПРИКЛАДІ МІСТА КИЇВ
Досліджено пилову фракцію як індикатор забруднення атмосферного повітря.
Наведено рекогносцирувальні результати вивчення магнітної сприйнятливості
зразків, що відібрані з плоских поверхонь за допомогою оригінальних пасток у
різних районах м. Києва та його околиць. Точки відбору зразків розрізняються за
географічною орієнтацією, техногенним навантаженням, висотою над поверхнею
Землі.
Ключові слова: атмосфера, забруднення, магнетизм.
Постановка задачі. У наш час значна частина людства проживає в
містах, і тенденція урбанізації сучасного суспільства очевидно спосте-
рігатиметься впродовж найближчих десятиліть. Отже, працездатність
населення значною мірою визначається станом довкілля в межах саме
мегаполісів. Існуючі засоби контролю його забруднення досить тру-
домісткісні й вартісні. Магнітні методи вивчення забрудненості навко-
лишнього середовища є однією із можливостей інтенсифікації цих робіт.
Відтак створення сучасної технології магнітних досліджень як складової
методики запобігання забрудненню атмосферного повітря сприятиме
охороні довкілля, виявленню найнебезпечніших джерел забруднення.
Відповідно, успішне виконання досліджень буде ефективним для підви-
щення трудової активності населення, економії витрат на охорону його
здоров’я і може забезпечити певний економічний та соціальний ефект.
Теоретичні основи. Дослідження забруднення атмосфери магніт-
ними методами включає вивчення різних об’єктів, які здатні накопичува-
ти пилову фракцію, що переноситься у повітряних басейнах, і поряд з
магнітними мінералами містять небезпечні для життя людини хімічні
сполуки та елементи. Магнітні дослідження ґрунтів у світі показали ва-
гомі результати для виявлення та картування забруднення урбанізова-
них територій різними джерелами, насамперед продуктами згорання па-
лива від металокомбінатів, теплових електростанцій, вихлопними газами
179
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2014
© О.І. Меньшов
автомобільного транспорту [2, 3, 5, 8]. При цьому слід враховувати і той
факт, що магнітна сприйнятливість верхніх горизонтів ґрунтового покри-
ву визначається низкою чинників не лише техногенного та антропогенно-
го походження. Мова йде про педогенну природу суперпарамагнітних
зерен, а також антропогенні частинки нетехногенного походження [3, 7].
Крім того, результати магнітних вимірювань та аналіз вмісту важких
металів у вуличному пилу використовують як показники рівня забруд-
нення навколишнього середовища [6]. Wang з колегами [10] зробили вис-
новки, що магнітні мінерали у складі вуличної пилової фракції мають ви-
сокі концентрації у псевдооднодоменній фазі магнетиту.
Пряме вивчення магнітних властивостей пилових фракцій зразків
повітря показало [9], що це один з найбільш швидкісних методів підра-
хунку забруднення міської агломерації. PM10 частинки (розміром не
більше 10 мкм) відбирали за допомогою спеціальних фільтрів, установ-
лених у збирачах повітря, які характеризувалися високим об’ємом.
Фізично процес використання магнітних методів для характеристики
атмомагнітного забруднення полягає в тому, що важкі метали відзнача-
ються певним притягуванням до оксидів заліза (носіїв магнетизму) [4].
Вони ніби приклеюються до поверхні феромагнетиків, а часто і потрап-
ляють до структури їх кристалічної ґратки. Кілька наочних прикладів
магнітних сферул техногенного походження різної природи та ступеня
збільшення показано на рис. 1.
Ðèñ.1. Ìàãí³òí³ ñôåðóëè òåõíîãåííîãî ïîõîäæåííÿ ð³çíî¿ ïðèðîäè òà ñòóïåíÿ çá³ëüøåííÿ
180
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2014
© О.І. Меньшов
Матеріали та методи. В ході наших досліджень одним із основних
питань став вибір оптимальної форми відбору пилової фракції як індика-
тора забруднення атмосферного повітря. На геологічному факультеті
Київського національного університету імені Тараса Шевченка протя-
гом тривалого часу проводяться дослідження магнітних властивостей
природних об’єктів. На підставі зазначених робіт розроблено оригіналь-
ний спосіб контролю забруднення атмосфери за допомогою магнітних
вимірювань пилових фракцій, що знаходяться у забрудненому повітрі.
Відповідні розробки відображені у патенті автора цієї публікації [1].
У статті наведено рекогносцирувальні результати вивчення магніт-
ної сприйнятливості зразків, що відібрані з плоских поверхонь за допомо-
гою оригінальних пасток у різних районах м. Києва та його околиць. Точ-
ки відбору зразків розрізняються за географічною орієнтацією, техноген-
ним навантаженням, висотою над поверхнею Землі. Магнітні вимірю-
вання проведені за допомогою двочастотного вимірювача магнітної сприй-
нятливості Bartington MS2 та лабораторного капаметра AGICO
Kappabridge.
Карта загального забруднення атмосферного повітря України (рис. 2)
демонструє найвищий його ступінь поблизу промислових та урбанізова-
них районів, зокрема міст Донецьк, Дніпропетровськ, Київ.
Ðèñ. 2. Êàðòà çàáðóäíåííÿ àòìîñôåðíîãî ïîâ³òðÿ òåðèòî𳿠Óêðà¿íè
181
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2014
© О.І. Меньшов
Результати та їх обговорення. З метою вивчення можливості ви-
користання атмомагнітного методу контролю забруднення навколишнього
середовища було проведено низку дослідів. Для визначення найбільшої
концентрації забруднювальних речовин у повітрі залежно від висоти над
поверхнею Землі було використано житловий 16-поверховий будинок, що
розташований у м. Києві на вул. Миропільській. Дослідні зразки відбира-
ли з вікон одного прогону з 1-го по 16-й поверх в один день. Зазначений
стояк виходить на проїжджу частину з інтенсивним автомобільним тра-
фіком. Крім того, у цій частині міста сконцентровано об’єкти хімічної
промисловості та теплоелектростанції.
За зміненням магнітної сприйнятливості спостерігається чітка дифе-
ренціація магнітного сигналу, а отже, й імовірного ступеня забрудненості
атмосфери залежно від поверху (рис. 3). У наведеному прикладі макси-
мальні значення зафіксовані на рівні 5–7-го поверхів. Ця обставина може
свідчити про найвищий ступінь накопичення забруднювальних речовин у
атмосфері саме на відповідних висотах у досліджуваній частині м. Київ.
Для визначення залежності магнітної сприйнятливості пилових фракцій
від географічних координат (рис. 4) були відібрані зразки з поверхонь скла
у житловому будинку, який розташований у м. Київ поблизу станції мет-
ро “Либідська”. Вікна виходили точно на всі сторони світу. Найменший
магнітний сигнал зафіксовано у північному напрямку, найвищий – у захі-
Ðèñ. 3. Çàëåæí³ñòü ìàãí³òíî¿ ñïðèéíÿòëèâîñò³ äîñë³äíèõ àòìîìàãí³òíèõ çðàçê³â ïèëî-
âèõ ôðàêö³é â³ä ïîâåðõó æèòëîâîãî áóäèíêó ïî âóë. Ìèðîï³ëüñüêà, Äí³ïðîâñüêèé
ðàéîí, ì. Êè¿â
182
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2014
© О.І. Меньшов
дному. Цю інформацію можна інтерпретувати таким чином. Північна
частина споруди орієнтована у напрямку житлового сектору, тоді як за-
хідна частина будівлі виходить на територію інтенсивного техногенного
та антропогенного впливу.
Отже, існує фізична основа використання магнітного сигналу для роз-
браковки техногенного навантаження на повітряний простір урбанізова-
них територій. Розроблено технологію відбору зразків, яка є продуктив-
нішою та менш витратною порівняно з тими, що використовує, напри-
клад, Центральна геофізична обсерваторія м. Київ. Запропонований підхід
слід використовувати для екологічного моніторингу стану довкілля вели-
ких міст і мегаполісів, побудови відповідних карт атмосферного забруд-
нення, прогнозу можливих тенденцій поширення забруднення довкілля,
запобігання небезпечним екологічним і геологічним процесам.
Висновки. Перші рекогносцирувальні результати дослідження маг-
нітних властивостей пилових фракцій атмосферного повітря вказують на
існування взаємозв’язків між магнітними показниками і ступенем за-
бруднення повітряних басейнів міських агломерацій та урбанізованих ре-
гіонів. Установлено залежність магнітної сприйнятливості дослідних
зразків від географічної орієнтації об’єктів. Крім того, зафіксовано най-
небезпечніші висоти над рівнем земної поверхні, де у повітрі спостері-
гається найвища концентрація важких металів.
Відповідні дослідження будуть продовжені. У першу чергу необхідно
провести картування реперних територій у межах мегаполісів, насампе-
ред столичних міст, беручи до уваги географічний, природоохоронний та
пов’язаний із здоров’ям людства чинники ризиків.
Ðèñ. 4. Çàëåæí³ñòü ìàãí³òíî¿ ñïðèéíÿòëèâîñò³ äîñë³äíèõ àòìîìàãí³òíèõ çðàçê³â ïèëî-
âèõ ôðàêö³é â³ä ãåîãðàô³÷íèõ êîîðäèíàò íà ïðèêëàä³ áóä³âë³, ùî ðîçòàøîâàíà ó ïðè-
âàòíîìó ñåêòîð³, ì. Êè¿â
183
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2014
© О.І. Меньшов
1. Меньшов О.І. Спосіб атмомагнітного контролю стану довкілля / О.І. Меньшов,
А.В. Сухорада // Пат. на винахід № 102735 від 12.08.2013.
2. Blaha U. Determination of anthropogenic boundary depth in industrially polluted soil
and semi-quantification of heavy metal loads using magnetic susceptibility / U. Blaha,
E. Appel, H. Stanjek // Environmental Pollution. – 2008. – № 156. – С. 278–289.
3. Blundell A. Detecting atmospheric pollution is surface soils using magnetic measurements:
A reappraisal using an England and Wales database / A. Blundell, J.A. Hannam, J.A. Dearing,
J.F. Boyle // Environmental Pollution. – 2009. – № 157. – С. 2878–2890.
4. Cornell R.M. Тhe Iron Oxides VCH / R.M. Cornell, U. Schewertmann. – Weinheim, 1996.
5. Fialova H. Magnetic properties of soils from sites with different geological and
environmental settings / H. Fialova, G. Maier, E. Petrovsky, A. Kapicka, T. Boyko,
R. Scholger, MAGPRO Team // J. Applied Geophysics. – 2006. – № 59. – С. 273–283.
6. Liu Q. Magnetic properties of street dust from Chibi City, Hubei province, China: its
implication for urban environment / Q. Liu, Q. Zeng, T. Yang, N. Qiu, L. Chan // J. Earth
Science. – 2009. – Vol. 20, № 5. – С. 848–857.
7. Mullins C.E. Magnetic susceptibility of the soil and its significance in soil science: a review /
C.E. Mullins // J. Soil Science. – 1977. – № 28. – С. 223–246.
8. Petrovsky E. Low-field magnetic susceptibility: a proxy method of estimating increased
pollution of different environmental systems / E. Petrovsky, A. Kapicka, N. Jordanova,
N. Knab, V. Hoffmann // Environmental Geology. – 2000. – № 39. – С. 312–318.
9. Spassov S. Magnetic quantification of urban pollution sources in atmospheric particulate
matter / S. Spassov, R. Egli, F. Heller, D.K. Nourgaliev, J. Nannam // Geophys. J.
International. – 2004. – № 159. – С. 555–564.
10. Wang G. Spatial and temporal variation in magnetic properties of street dust in Lanzhou
City, China / G. Wang, D.S. Xia, X.M. Liu, F.H. Chen, Y. Yu, L.P. Yang, J.H. Chen,
A.F. Zhou // Chinese Sci. Bull. – 2008. – Vol. 53, № 12. – С. 1913–1923.
Первые результаты атмомагнитного контроля состояния окружающей сре-
ды на примере города Киев А.И. Меньшов
Исследуется пылевая фракция как индикатор загрязнения атмосферного возду-
ха. Демонстрируются рекогносцировочные результаты изучения магнитной вос-
приимчивости образцов, отобранных с плоских поверхностей с помощью ориги-
нальных ловушек в разных районах г. Киев и его окрестностей. Точки отбора
образцов различаются по географической ориентации, техногенной нагрузке,
высоте над поверхностью Земли.
Ключевые слова: атмосфера, загрязнение, магнетизм.
184
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2014
© О.І. Меньшов
The first results of the atmomagnetic control of environment. Case study from
Kyiv O. Menshov
The greatest part of humanity today lives in cities and the urbanization trend in modern
society will occur over the next decades. The working capacity of the population is
largely determined by environmental conditions within the cities. The available ways of
air pollution control are laborious and costly. Magnetic investigation of environmental
pollution is the opportunity to intensify these control activities. Magnetic studies
include the investigations of various objects that are able to accumulate dust particles
dangerous to human health. The particles are transferred into air with magnetic minerals
containing chemical compounds and elements. The selection of dust particles as an
indicator of air pollution was conducted in our investigation. The initial results of
magnetic susceptibility investigation for samples selected from flat surfaces using the
original traps in different districts of Kyiv and its environs are demonstrated. Sampling
points are differentiated by geographical orientation, technogenic load, height above
Earth’s surface.
Keywords: atmosphere, pollution, magnetism.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100349 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2409-9430 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:45:44Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Меньшов, О.І. 2016-05-20T07:54:57Z 2016-05-20T07:54:57Z 2014 Перші результати атмомагнітного контролю стану довкілля на прикладі міста Київ / О.І. Меньшов // Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики: Зб. наук. пр. — 2014. — Вип. 11. — С. 178-184. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 2409-9430 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100349 550.83-1029.12 Досліджено пилову фракцію як індикатор забруднення атмосферного повітря. Наведено рекогносцирувальні результати вивчення магнітної сприйнятливості зразків, що відібрані з плоских поверхонь за допомогою оригінальних пасток у різних районах м. Києва та його околиць. Точки відбору зразків розрізняються за географічною орієнтацією, техногенним навантаженням, висотою над поверхнею Землі. Исследуется пылевая фракция как индикатор загрязнения атмосферного воздуха. Демонстрируются рекогносцировочные результаты изучения магнитной восприимчивости образцов, отобранных с плоских поверхностей с помощью оригинальных ловушек в разных районах г. Киев и его окрестностей. Точки отбора образцов различаются по географической ориентации, техногенной нагрузке, высоте над поверхностью Земли. The greatest part of humanity today lives in cities and the urbanization trend in modern society will occur over the next decades. The working capacity of the population is largely determined by environmental conditions within the cities. The available ways of air pollution control are laborious and costly. Magnetic investigation of environmental pollution is the opportunity to intensify these control activities. Magnetic studies include the investigations of various objects that are able to accumulate dust particles dangerous to human health. The particles are transferred into air with magnetic minerals containing chemical compounds and elements. The selection of dust particles as an indicator of air pollution was conducted in our investigation. The initial results of magnetic susceptibility investigation for samples selected from flat surfaces using the original traps in different districts of Kyiv and its environs are demonstrated. Sampling points are differentiated by geographical orientation, technogenic load, height above Earth’s surface. uk Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики Інформаційні технології моніторингу природних і техногенних процесів Перші результати атмомагнітного контролю стану довкілля на прикладі міста Київ Первые результаты атмомагнитного контроля состояния окружающей среды на примере города Киев The first results of the atmomagnetic control of environment. Case study from Kyiv Article published earlier |
| spellingShingle | Перші результати атмомагнітного контролю стану довкілля на прикладі міста Київ Меньшов, О.І. Інформаційні технології моніторингу природних і техногенних процесів |
| title | Перші результати атмомагнітного контролю стану довкілля на прикладі міста Київ |
| title_alt | Первые результаты атмомагнитного контроля состояния окружающей среды на примере города Киев The first results of the atmomagnetic control of environment. Case study from Kyiv |
| title_full | Перші результати атмомагнітного контролю стану довкілля на прикладі міста Київ |
| title_fullStr | Перші результати атмомагнітного контролю стану довкілля на прикладі міста Київ |
| title_full_unstemmed | Перші результати атмомагнітного контролю стану довкілля на прикладі міста Київ |
| title_short | Перші результати атмомагнітного контролю стану довкілля на прикладі міста Київ |
| title_sort | перші результати атмомагнітного контролю стану довкілля на прикладі міста київ |
| topic | Інформаційні технології моніторингу природних і техногенних процесів |
| topic_facet | Інформаційні технології моніторингу природних і техногенних процесів |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100349 |
| work_keys_str_mv | AT menʹšovoí peršírezulʹtatiatmomagnítnogokontrolûstanudovkíllânaprikladímístakiív AT menʹšovoí pervyerezulʹtatyatmomagnitnogokontrolâsostoâniâokružaûŝeisredynaprimeregorodakiev AT menʹšovoí thefirstresultsoftheatmomagneticcontrolofenvironmentcasestudyfromkyiv |