CC BY
22
ся листья дуба обыкновенного - 5,667 мг/г на контроле и дуба красного - 4,572 мг/г в искусственно созданном дубово-сосновом насаждении на поврежденной почве вблизи подземной добычи серы № 1. Высоким содержанием хлорофилла "а" (6,238 мг /г) отличаются листья березы повислой, расположенной куртинами в пределах подземной добычи № 1. Доказано, что низкое содержание каротиноидов характерно в хвое сосны на контроле (0,590 мг/г), несколько возрастает этот показатель (0,623 мг/г) в хвое сосны на участке искусственно созданного насаждения поблизости подземной добычи серы № 1 и высшего значения (1,063 мг/г) оно достигает в хвое сосны на рекультивированном участке в пределах подземной добычи серы № 1. Отмечено, что высшим (5,3) показателем соотношения суммы хлорофилла "а+b" относительно каротиноидов характеризуется хвоя сосны обыкновенной на контроле.
Ключевые слова: нарушенные почвы, пластидные пигменты, хлорофилл "а" и "b", каротиноиды, рекультивируемый участок.
Kopiy M.L., Zaika V.K., Kopiy L.I. The Formed Soils Impact on the Content of Tree Species Plastid Pigments within Yavoriv Sulphuric Quarry Disturbed Lands
The analysis of disturbed soils impact on the growth and development of different tree species within Yavoriv sulphuric quarry is conducted. The content of plastid pigments in the leaves of deciduous and in needle of coniferous tree species on experimental sections is defined. It is established that oak leaves are characterized by high concentrations chlorophyll "a" - 5.667 mg/g on the control section and red oak leaves - 4.572 mg/g on section of artificial oak and pine plantation of disturbed soils near the underground mining of sulphur № 1. The high content of chlorophyll "a" (6.238 mg/g) is noted in leaves of birch located by curtain within underground mining № 1. It is investigated that the lowest content of carotenoids typical in pine needles on the control section (0.590 mg/g), this index increased slightly (0.623 mg/g) in the pine needles at the section of man-made plantations near the underground mining of sulphur number 1 and the highest value (1.063 mg/g), it reaches in pine needles on the reclaimed area within the underground mining of sulphur № 1. It is noted that pine needles characterized by highest (5.3) index of correlation of the amount of chlorophyll "a + b" to caroteno-ids on the control section.
Keywords: disturbed soils, plastid pigments, chlorophyll "a" and "b", carotenoids, reclaimed area.
УДК 504:502.7
ТРАНСКОРДОННЕ ПЕРЕНЕСЕННЯ ЗАБРУДНЮВАЧ1В I ПРИРОДНА ЗАХИЩЕШСТЬ АТМОСФЕРИ В.Ю. Кастйцева1, €.Г. Кушшр2, С.З. Полiщук3
Розглянуто особливост проблеми транскордонного забруднення пов^ря. У виршен-ш цих питань доцшьним е, вщповщно до масштабiв ще! територн, сумюне використан-ня строгих математичних моделей, що потребують трудомiсткоl чисельно! реалiзацiю та шженерних методик, що допускають анал^ичш ршення. Запропоновано методичш шдходи для оцшювання розмiру потенцшно можливих транскордонних потоюв забруд-нювальних речовин в атмосферi на глобальному та регюнальному рiвнях з урахуванням природно! захищеност атмосфери. Реалiзацiю методики виконано на прикладi Дншро-петровсько! обл.
Ключовi слова: антропогенна дш, транскордонне перенесення, забруднення, захище-шсть атмосфери, шдстильна поверхня.
1 асист. В.Ю. Каспшцева - ДВНЗ "Придншровська державна академя буДвництва та архпектури", м. Дншро;
2 доц. €.Г. Кушшр, канд. техн. наук - ДВНЗ "Придншровська державна академк будвництва та архпектури", м. Дншро;
3 проф. С.З. Полщук, д-р техн. наук - ДВНЗ "Придншровська державна академй буд1вництва та архпектури", м. Дншро
Вступ. Забруднення навколишнього природного середовища - складна, ба-гатоаспектна проблема. Дедалi бшьшо! актуальностi в наш час набувають питания аналiзу та ощнювання захищеностi навколишнього природного середовища вщ антропогенного впливу, що постшно посилюеться.
Атмосфера е найрухомiшим компонентом навколишнього середовища. Проблема транскордонного перенесення значного обсягу забруднювальних ре-човин антропогенного походження, яка виникла останшм часом, поставила зав-дання виртення низки складних екологiчних i техшчних питань [1]. Забруднення повиряного басейну антропогенними домiшками, що видшяються джерелами у промислово розвинених кра'нах (регiонах), почало вселяти побоювання не тшьки в областях, розташованих у безпосередшй близькостi вiд джерел викидiв, але i на вiддалених територ1ях, що часто належать iншим крашам (регiонам).
Вперше проблема транскордонного перенесення виникла у зв'язку з поши-ренням на великi вiдстанi радюактивних викидiв. На сьогоднi основну увагу придшяють поширенню на великi вщсташ: дiоксиду сiрки i продуктiв ц перет-ворення, оксидш азоту i продуктов !'х перетворень, важких металiв (i особливо ртутi), пестицидiв i радюактивних речовин [1].
Пiдстильна поверхня е невiд'емною частиною ландшафту (природного або антропогенного змшеного) i перебувае у постшнш взаемодií з атмосферою, значно впливае на формування ц характеристик. Вона приймае на себе перший удар антропогенного потоку, який потрапляе з атмосфери. Подальшi трансфор-мацií техногенних речовин (!'х нагромадження, розкладання або вимивання) визначаються як фiзико-хiмiчними властивостями пiдстильноí поверхнi, так i властивостями забруднювальних речовин [2].
З огляду на це, шд час оцiнювання ршня техногенного навантаження на те-риторiю разом з вщомими методиками потрiбно враховувати баланс транскордонного перенесення атмосферних забруднювачiв i природну захищенiсть атмосфери. Деят особливостi цього складного та актуального завдання розгляну-то у цьому дослщженш.
Мета дослщження - оцiнювання транскордонного перенесення забруд-нень на регiональному рiвнi (на прикладi Днiпропетровськоí обл.).
Матер1али 1 методика дослщження. Перенесення забруднень на велиш ввдсташ складний, динамiчний процес, що поширюеться по довжинi на тисячi кiлометрiв, а в час - на кшька даб. Висота поширення домiшок при цьому ста-новить 1,5-2,0 км. Обсяг переносних забруднювальних речовин залежать вiд масштабiв викидав, висот димарiв, безлiчi метеоролопчних i атмосферно-хiмiч-них чинниюв, а також ввд властивостей ландшафту, над яким здiйснюеться це перенесення.
У ситуацп, що склалася, для оцiнювания еколопчного стану регiонiв Украши, зумовленого транскордонними перенесеннями, передусш виникае проблема оргашзацц спецiальних систем спостережень, контролю та ощнювання стану природного середовища (мошторингу) як у мкцях штенсивно! до, так i в глобальному масштабi. Виникае також проблема визначення допустимих еко-лопчних навантажень i вiдповiдного обмеження (нормування) наявних антро-погенних дiй з урахуванням сукупностi шкiдливого впливу багатьох чиннитв, а також можливих еколопчних, економiчних i соцiальних наслiдкiв.
Розрахунок транскордонних потоюв, що стосуються внескiв регюшв або держав у проблему транскордонного перенесення, може бути реалiзований рiз-ними методами [1, 3-8]. Одшею з перших робiт цього напряму, в якш алгоритм було доведено до розрахунково1 методики, е робота [6]. Вона грунтуеться на вь домому аналiтичному рiшеннi для точкового джерела, усередненому за висо-тою, i траекторному аналiзi порциями на стандартних iнтервалах часу. Метод заснований на таких положениях: межу держави представляють контуром, що складаеться iз прямолiнiйних вiдрiзань рiвноí довжини (150x150 км); положен-ня домiшки у просторi розглядають тальки в дискретш моменти часу, роздiленi стандартними штервалами, що доршнюють приблизно чотирьом добам; потак домiшок обчислюють через елемент меж^ що е вертикальним прямокутником нескiиченноí висоти, в основi якого лежить стандартний вiдрiзок прийнято'' довжини. За даними про джерела забруднення та метеорологiчнi характеристики проводять розрахунок поширення домiшок в атмосфер^ охолоджування (сухого i вологого) з осщаннями на пiдстильну поверхню по порцiях часу уздовж траекторп свого перемiщення.
Розрахунок поширення забруднень з рiзних джерел в атмосферi та оса-дженню !'х на шдстильну поверхню висвiтлено у багатьох дослвдженнях [1, 3-8]. Виконують розрахунок для поширення як ввд миттевих точкових, так i безпе-рервних джерел рiзноí висоти на малих i великих вiдстаиях домiшок з рiзними швидкостями осадження на шдстильну поверхню i поверхню зi складним рельефом.
Розглядаючи проблеми забруднення атмосфери на регюнальному рiвнi, ка-жучи про транскордонне перенесення, маемо зважати на перенесення забруд-нювальних речовин у межах конкретного регюну. Тут, на нашу думку, заслуго-вуе уваги використання спрощених (iнженерних) методик.
Ощнити величину потенцiйно можливих транскордонних потоюв, що фор-муються в кожнш областi, можливо з використанням методу аналогiй на шдста-вi даних про викиди в атмосферу в даному регюш та плошд поверхонь з найбiльшими сорбцiйними властивостями (лiсовi насадження та воднi повер-хнi). При цьому використано результати дослвджень щодо оцiнювания захище-носта атмосфери вiд забруднень, якi проведено рашше [2]. Пiд час визначення узагальненого показника захищеностi враховано таю базовi показники: штен-сивнiсть перемщення повiтряних мас, допустиме нагромадження забрудню-вальних речовин в атмосферному пов^^ здатнiсть розкладання в атмосферi штдливих домiшок, очищення атмосфери завдяки гравггацшному осадженню шкiдливих речовин та вимиванню з опадами, наявнiсть рослинного покриву.
Результати дослщження. Аналiз даних викидав забруднювальних речовин в атмосферне пов^я за видами економiчноí дiяльностi для Дншропетровсько! обл. показав, що найбшьший внесок, за даними [9], в забруднення атмосфери регюну вносять металургшне виробництво i виробництво готових металевих виробш, а також виробництво i розподш електроенергií (вiдповiдно 53,53 i 20,96 % вiд загального об'ему викидiв). Середньорiчнi викиди високих труб ста-новлять близько 73 % ввд загального об'ему викидш стацюнарних джерел.
Для умов Дншропетровсько1 обл. за даними Пдрометеоцентру, середньо-рiчна кiлькiсть днiв з опадами становить 151, з туманами - 44, зi штилем - 53. Ввдповвдно до цього максимальна кшьккть дшв у роцi, в ят транскордонне перенесения можливе, буде становити 117 днiв (32,05 %).
Аналiз галузево1 специфiки, характеристик джерел викидав, якiсного i кшь-кiсного складу викидав i кшматичних умов (кiлькiсть днiв з опадами, туманами, ^ерсшми, штилем) показав, що максимально можлива частка для транскордонного перенесення забруднювальних речовин з територц Днiпропетровськоí обл. становить ввд загального об'ему викид1в стацюнарних джерел: 73-117/365 = 23,4%.
На пiдставi аналiзу за вiдповiдними характеристиками для сусвдшх областей (Донецька, Запорiзька, Кропивницька, Миколашська, Полтавська, Харювсь-ка, Херсонська) оцiнено внесок максимально можливого трансграничного потоку забруднень з !'х територiй на територда Днiпропетровськоí обл. Результати розрахунюв (на прикладi 2013 р.) наведено в таблиц!
Табл. Максимально можливе забруднення атмосферного повгтря ДнтропетровськоХ обл. внасйдок транскордонного перенесення
Область
Валовi викиди вщ стацюнарних джерел, тис. т
Частка вщ загального об'ему викидiв, %
Небезпечний напрямок виру
Донецька
1589,9
2,4
схщний
Запорiзька
231,2
11,4
ПiBHiЧHИй, ПiBHiЧHO-CXiДHИй
Кропивницька
44,3
1,12
швшчно-захщний, захiдний
Миколашська
11,4
1,4
швшчно-захщний
Полтавська
60,4
2,72
твденний, пiвденно-схiдний
Харювська
142,9
4,55
пiвденний, пIвденно-захiдний
Херсонська
11,5
4,9
твтчний
Найбiльша частка забруднень надходила вiд джерел, розташованих на те-риторií Донецько!' i Запорiзькоí обл. Це зумовлено тим, що атмосфера саме цих областей забруднюеться нашнтенсившше. Враховуючи кiлькiсть домiшок, яка надходить на територда Днiпропетровськоí обл., об'ем викидш забруднювач1в вiд й стацюнарних джерел, максимально можливий транскордонний потш за межi регiоиу становить 13,9 % ввд загального об'ему викидiв.
Мiграцiю забруднювальних речовин з атмосфери у поверхневий покрив (грунт) визначено за рахунок гравтацшного осадження та вимивання з опадами. Вщомо, що гравiтацiйне осадження найефективнiше для твердих частинок. Практично всi твердi частинки повнiстю випадають на земну поверхню. Гравь тацiйне осадження газових забруднювальних речовин i аерозолiв практично ввдсутне. Згiдио з початковими даними [9] i загальними кл1матичними умовами степово1 зони Украши, до яко1 належить Днiпропетровська обл., з урахуванням внеску транскордонного перенесення та величини вимивання газових забруд-нювальних речовин з використанням моделi поширення пасивних домiшок [10] було проведено розрахунок полiв забруднень атмосферного пов^я.
Результати розрахунку представлено у виглядi iзолiнiй забруднення на карп Дшпропетровсько1 обл. на прикладi дюксиду азоту (рис.).
Основними джерелами забруднення за заданими iнгредieнтами е шд-приемства, розташованi у Дншровському i Криворiзькому р-нах.
Згiдно з отриманими даними у Днiпропетровському р-ш максимальна кон-центрацiя дiоксиду азоту вщ основних джерел забруднення становить 0,34 мг/м3. Область забруднення охопить Синельниковський р-н повнiстю (максимальна концентращя 0,12 мг/м3), частково Петрикiвський (0,16 мг/м3), Новомосковсь-кий, Криничанський (0,12 мг/м3), Павлоградський (0,1 мг/м3), Солонянський, Магдалшовкий, Юрвiiський, Верхньоднiпровський (0,06 мг/м3), Васильювський (0,04 мг/м3), П'ятихатський (0,02 мг/м3). Для Криворiзького р-ну максимальна концентращя дюксиду азоту становила 0,22 мг/м3. Забруднення поширюеться на Широювський (максимальна концентрацiя 0,14 мг/м3), П ятихатський (0,06 мг/м3), Софiiвський (0,04 мг/м3), Апостоловський (0,02 мг/м3) р-ни.
Аналiз результатiв дослiджень показав, що викиди дiоксиду азоту досяга-ють райошв, розташованих навколо джерел забруднень, у концентращях, якi значно перевищують ГДК, що надасть, за л^ературними даними, вiдчутний токсичний ефект на зелен!
Рис. Розподы викиЫв дюксиду азоту вiд основних джерел забруднення атмосфери (ттервал концентрацш мiж iзолiнiями - 0,10 мг/м3)
Висновки:
1. У виргшенш завдань транскордонного перенесення забруднювальних речовин на региональному рiвнi доцшьним е використання шженерних методик, якi допускають кiлькiснi ощнки.
2. Осыльки р1зн1 рег1они мають сво'1 природно-кл1матичн1 особливост1, для шд-вищення точност1 прогнозу доц1льно враховувати природную захищешсть атмосферного пов1тря територп'.
3. Розрахунок, проведений для умов Дншропетровсько'1 обл., показав, що частка для транскордонного перенесения забруднювальних речовин з територп' реп-ону становить 23,4 % в1д загального об'ему викид1в стац1онарних джерел, а з урахуванням забруднень, що були привнесен! з1 сусвдшх областей - 13,9 %.
Надшшла до редакцп 27.12.2016р.
Лггература
1. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния окружающей природной среды / Ю.А. Из-раэль. - М. : Изд-во "Гидрометеоиздат", 1984. - 260 с.
2. Каспийцева В.Ю. Оценка защищенности территорий от атмосферных загрязнений при планировании и застройке / В.Ю. Каспийцева // Строительство, материаловедение, машиностроение : сб. науч. тр. - Сер.: Энергетика, экология, компьютерные технологии в строительстве. -Днепропетровск : Изд-во Приднепр. акад. стр-ва и архитектуры. - 2014. - Вып. 76. - С. 143-147.
3. Хорват Л. Кислотный дождь / Л. Хорват. - М. : Изд-во "Стройиздат", 1990. - 81 с.
4. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды / Г.И. Марчук. - М. : Изд-во "Наука", 1982. - 320 с.
5. Марчук Г.И. Некоторые применения методов оптимизации в проблеме окружающей среды / Г.И. Марчук, В.В. Пепенко // Вычислительные методы в прикладной математике. - Новосибирск : Изд-во "Наука", 1982. - С. 3-21.
6. Израэль Ю.А. Модель для оперативной оценки трансграничных потоков антропогенных примесей / Ю.А Израэль, Ф.Я. Прессман, Ж.Э. Михайлова. - М. : Изд-во ДАН СССР. - 1980. -Т. 253, № 4. - С. 848-852.
7. Беляев Н.Н. Прогнозирование качества окружающей среды методом вычислительного эксперимента / Н.Н. Беляев, Е.Д. Коренной, В.К. Хрущ. - Днепропетровск : Изд-во "Наука и образование", 2000. - 208 с.
8. Полищук С.З. Методические аспекты оценки трансграничного переноса в атмосфере загрязняющих веществ / С.З. Полищук, В.Ю. Каспийцева, А.Н. Бугор, Е.Ю. Минко // Екологш i природокористування : зб. наук. праць. - Дншропетровськ. - 2007. - Вип. 10. - С. 154-163.
9. Национальна доповщь про стан навколишнього середовища в УкраШ у 2014 рощ / Мь шстерство екологи та природних ресурив Украши. Офщ. веб-сайт. [Електронний ресурс]. - Дос-тупний з http://www.menr.gov.ua/dopovidi.
10. Каспийцева В.Ю. Оценка рассеивания выбросов загрязняющих веществ в атмосфере промышленного региона / В.Ю. Каспийцева // Строительство, материаловедение, машиностроение : сб. науч. тр. - Днепропетровск. - 2011. - Вып. 62. - С. 189-193.
Надг'йшла до редакцп 10.12.2016 р.
Каспийцева В.Ю., Кушнир Е.Г., Полищук С.З. Трансграничный перенос загрязнителей и природная защищенность атмосферы
Рассмотрены аспекты проблемы трансграничного загрязнения воздуха. При решении этих вопросов целесообразным является, исходя из масштабов рассматриваемой территории, совместное использование строгих математических моделей, требующих трудоемкой численной реализации и инженерных методик, допускающих аналитические решения. Предложены методические подходы для оценки величины потенциально возможных трансграничных потоков загрязняющих веществ в атмосфере на глобальном и региональном уровнях с учетом природной защищенности атмосферы. Реализация методики выполнена на примере Днепропетровской обл.
Ключевые слова: антропогенное воздействие, трансграничный перенос, загрязнение, защищенность атмосферы, подстилающая поверхность.
Kaspyytseva V. Yu., Kushnir Ye. G., Polischuk S.Z. Cross Border Transfer of Contaminants and Natural Protection of Atmosphere
The aspects of cross border transfer of contaminants of air are considered. Strict mathematical models are efficient to be applied at solving these problems according to the theory scales. These models require labour intensive numeral implementation and engineering methods assuming analytical decisions. Methodical approaches are offered for the estimation of the size of potentially possible cross border streams of contaminants in the atmosphere on global and regional levels taking into account natural protection of atmosphere. The implementation of the method is executed on the example of the Dnepropetrovsk area.
Keywords: anthropogenic influence, cross border transfer, contamination, protection of atmosphere, laying surface.
УДК 658.567
СПОСОБИ ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВО1 ВИТРАТИ ВОДИ У ВОДНИХ ОБ'еКТАХ ПРИ РОЗРАХУНКУ ГРАНИЧНО ДОПУСТИМОГО СКИДУ ЗАБРУДНЮВАЛЬНИХ РЕЧОВИН З1 ЗВОРОТНИМИ ВОДАМИ
О.€. Ошуркевич-ПаншвськаЮ.1. ПанКвський2
Керуючись нормативною документащею з нормування впливу об'екпв господарю-вання на поверхневi водойми, проан^зовано методи визначення найменших розрахун-кових величин асимщяцшно! спроможност рiчок. Виконано розрахунки мшмально! витрати води 95 % забезпеченост у рiчцi Бухта рiзними способами. Проаншшовано вплив отриманих результапв розрахунку на кратшсть розведення зворотних вод Х!дно-вицького ЦВНГК Львiвського вщдшення з видобутку нафти, газу та газового конденсату Фшй ГПУ "Полтавагазвидобування" у с. Хiдновичi Мостиського р-ну Львiвськоl обл.
Ключовi слова: розрахункова мiнiмальна витрата води 95 % забезпеченостi, кратшсть розведення, гранично допустимий скид, зворотш води.
Вплив об'eктiв господарсько!' дiяльностi на стан поверхневих вод залежить вiд кiлькостi та якосп зворотних вод, а також ввд асимiляцiйноí спроможностi природного водного об'екта, зумовлено!' якiстю води у ньому, зокрема його вод-нiстю. Шдроздал "Вплив на водне середовище" у матерiалах оцiнювання впливу об'eктiв господарювання на навколишне середовище (ОВНС) розробляють на основi результатiв розрахунку гранично допустимого скиду (ГДС) забрудню-вальних речовин зi зворотними водами об'екта у природний водний об'ект -приймач зворотних вод [1].
Значения ГДС для усх категорiй користувачiв визначають як добуток максимально!' годинно!' витрати стiчних вод q (м3/год) на допустиму до скиду кон-центращю забруднювально!' речовини Сгдс (г/м3). Для визначеннi умов скиду спчних вод спочатку розраховують значення допустимо!' концентрацií, що за-безпечуе нормативну якiсть води у контрольних створах [2]
Сгдс = П •(Сгдк еЫ - Сф) + Сф, (1)
де: Сгдк - гранично допустима концентращя забруднювально1 речовини у водi водотоку, г/м3; Сф - фонова концентращя забруднювально!' речовини у водотощ до випуску зворотних вод, г/м3; к - коефшдент неконсервативностi, 1/доба; t - час
1 ст. викл. О.€. Ошуркевич-Панк1вська канд. с.-г. наук - НЛТУ Украши, м. Льв1в;
2 доц. Ю.1. Панквський, канд. ф.-м. наук - НЛТУ Украши, м. Львгв
