ЗМІСТ Дослідження процесів зменшення токсичності вихлопних газів автотранспорту Столяренко Г. С., Галенко М. В., Шадура О. В., Мороз В. В. . . . . . . . . . 2 Геоекологічне моделювання гірничопромислових геосистем Львівсько-волинського кам’яновугільного басейну Іванов Є. А., Лобанська Н. І. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Вплив аграрного виробництва на забруднення навколишнього середовища Мудрак О. В., Собчик В., Нагорнюк О. М. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Дослідження деяких компонентів вихлопних газів автомобілів Гомонай В. І., Богоста А. С., Лобко В. Ю., Ходаковський В. С., Кляп А. В. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Дорожні екозони та їх оптимізація Денисик Г. І., Вальчук-Оркуша О. М. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
Экологическая опасность электромагнитного загрязнения городов Украины Лапицкий В. Н., Мамайкина Ю. Л., Гончаренко В. И. . . . . . . . . . . . . . . . . 24
УДК 541.128 ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ЗМЕНШЕННЯ ТОКСИЧНОСТІ ВИХЛОПНИХ ГАЗІВ АВТОТРАНСПОРТУ Столяренко Г. С. доктор технічних наук, професор Галенко М. В. асистент кафедри хімічної технології Шадура О. В., Мороз В. В. магістранти Черкаський державний технологічний університет Очищення відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згоряння є однією з найскладніших і актуальних проблем захисту навколишнього середовища від забруднення токсичними речовинами. За оцінками фахівців, автотранспортні засоби є постачальниками 50–80 % загальної кількості монооксиду вуглецю та оксидів азоту. Автомобільний транспорт займає важливе місце в єдиній транспортній системі країни. Велика протяжність і продуктивність автомобільних доріг забезпечують можливість їх повсюдної експлуатації. Автомобільний транспорт зіграв величезну роль у формуванні сучасного характеру розселення людей, поширені дальнього туризму, територіальній децентралізації промисловості і сфери обслуговування. В той же час він зумовив і багато негативних явищ: щороку з відпрацьованими газами в атмосферу надходять сотні мільйонів тонн шкідливих речовин; автомобіль – один з основних чинників шумового забруднення; дорожня мережа особливо поблизу міської агломерації, займає цінні сільськогосподарські землі. Відпрацьовані гази двигунів автотранспорту містять складну суміш, яка складається з більше ніж двохсот компонентів, серед яких немало канцерогенів. Шкідливі речовини потрапляють у повітря практично в зоні дихання людини. Тому автомобільний транспорт слід віднести до найнебезпечніших джерел заб-руднення атмосферного повітря. Таким чином, найактуальнішою проблемою є максимальне зниження рівня екологічної небезпеки автотранспорту, створення ефективних методів і засобів контролю вихлопних газів. Мета роботи – розроблення технології очищення газів, що відходять від автотранспорту, методом електрокаталітичної нейтралізації токсичних сполук. У наш час є кількома способів боротьби з токсичністю відпрацьованих газів: регулювання двигуна, організація процесу згоряння, встановлення різного роду вловлювачів, установок допалення, зміна складу палива, застосування різних присадок. Зменшити вміст оксидів азоту в відпрацьованих газах можна шляхом обмеження максимальних температур і зменшення кількості 2
палива, що подається на спалювання. Продукти неповного згоряння палива – вуглеводні та монооксид вуглецю – можуть бути нейтралізовані шляхом допалення їх у випускній системі в присутності повітря, яке подають до гарячих відпрацьованих газів у простір перед випускними клапанами. Токсичні викиди можна також значно зменшити шляхом каталітичного допалення, яке базується на окисненні токсичних речовин на поверхні каталізатора, що прискорює хімічну реакцію. Проте всі ці способи мають вади і повністю не усувають токсичність відпрацьованих газів. Пропонується нейтралізація токсичних компонентів відпрацьованих газів методом електрокаталітичного очищення [1, 2]. Процес базується на окисно-відновних реакціях, що проходять у зоні розряду на 150–200 С нижче, ніж при звичайному термічному каталізі. Завдяки проходженню радикальних реакцій у зоні розряду спостерігається висока ступінь окиснення і відновлення токсичних сполук, а також повне згоряння, що можливо за рахунок зниження енергетичних бар’єрних процесів. Модельну установку очищення відпрацьованих газів автотранспорту зображено на рис. 1. Вона складається з двигуна внутрішнього згорання 1 та каталітичного реактора 2, що являє собою циліндричний балон, всередині якого знаходиться кварцева трубка. У трубці знаходиться платинова каталізаторна коробка. До трубки приєднано два електроди, між якими створюється бар’єрний розряд за допомогою джерела живлення 3. Напруга, яка подається на електроди, становить 10 кВ. Відпрацьований газ проходить розрядну зону, потім – каталізатор. Проби газу на вміст оксидів азоту, монооксиду вуглецю, вуглеводнів нафти відбирали до і після реактора.
Рис. 1. Схема експериментальної установки: 1 – двигун; 2 – каталітичний реактор; 3 – джерело живлення; 4 – ротаметр; 5, 6 – крани відбору проб
3
Результати дослідів зведено до таблиць. Таблиця 1 – Експериментальні дані очищення вихлопних газів автотранспорту від СО Концентрація СО в Напруга, Концентрація СО в Ступінь № очищеному газі, 3 кВ початковому газі, мг/дм очищення, % мг/дм3 1 10 740 120 83,7 2 10 750 135 82 3 10 740 130 82,4 4 10 720 110 84,7 5 10 745 120 83,8 6 10 730 130 82,2 7 10 740 120 83,8 8 10 730 110 84,5 9 10 720 130 81,9 10 10 740 140 81,1 Таблиця 2 – Експериментальні дані очищення вихлопних газів автотранспорту від вуглеводнів нафти Концентрація Концентрація вуглеНапруга, Ступінь № вуглеводнів нафти в воднів нафти в очикВ очищення, % початковому газі, мг/дм3 щеному газі, мг/дм3 1 10 1700 650 61,8 2 10 1800 620 65,6 3 10 1750 600 65,7 4 10 1700 580 65,8 5 10 1650 560 66,1 6 10 1600 550 65,6 Таблиця 3 – Експериментальні дані очищення вихлопних газів автотранспорту від NO Концентрація NO в Концентрація NO в Напруга, Ступінь № початковому газі, очищеному газі, кВ очищення, % мг/дм3 мг/дм3 1 10 15,1 3,1 79,5 2 10 14,9 3,2 78,5 3 10 15,0 3,0 80 4 10 15,1 3,2 78,8 5 10 15,2 3,2 78,9 У разі використання електрокаталітичного способу нейтралізації газів, що відходять від автотранспорту, досягається більша ступінь нейтралізації токсичних сполук порівняно з іншими методами. Виходячи з дослідних да4
них, можна зробити висновок, що вміст токсичних компонентів зменшився: СО – на 82 %, вуглеводнів нафти – на 65, оксидів азоту NO та NO2 – відповідно на 79 та 51,5 %. Таблиця 4 – Експериментальні дані очищення вихлопних газів автотранспорту від NO2 Концентрація NO2 в Концентрація NO2 в Напруга, Ступінь № початковому газі, очищеному газі, кВ очищення, % мг/дм3 мг/дм3 1 10 23,9 11,6 51,5 2 10 24,1 11,8 51,0 3 10 23,8 11,6 51,3 4 10 23,9 11,5 51,9 5 10 24,0 11,6 51,7 Таким чином, експериментально підтверджено можливість заміни каталітичного реактора на електрокаталітичний, температура нейтралізації токсичних сполук в якому є нижчою на 170–200 С. Література: 1. Патент України №74231: Спосіб каталітичної нейтралізації газів, що відходять від автотранспорту / Г. С. Столяренко, В. М. Вязовик, Н. М. Фоміна, М. В. Галенко: заявл. 04.07.2003, № 2003076239, опубл. 15.11.2005. – 9 с. 2. Галенко М. В., Вязовик В. М., Столяренко Г. С. Зниження токсичності газів, що відходять від автотранспорту / Збірник наук. праць Дніпродзержинського держ. технічного ун-ту (технічні науки). – Дніпродзержинськ : ДДТУ, 2008. – С. 97–99.
ГЕОЕКОЛОГІЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ГІРНИЧОПРОМИСЛОВИХ ГЕОСИСТЕМ ЛЬВІВСЬКОВОЛИНСЬКОГО КАМ’ЯНОВУГІЛЬНОГО БАСЕЙНУ Іванов Є. А. кандидат географічних наук, доцент Лобанська Н. І. аспірант Львівський національний університет імені Івана Франка Гірнича діяльність призводить до перетворення природного середовища на гірничопромислові геосистеми, які поєднують природну і техногенну складові та є дуже динамічними у просторі q часі [1]. Такі системи змінюють 5
якісний склад усіх складових природного середовища, а також впливають на здоров’я людини (погіршують умови проживання, знижують загальний тонус організму) [4]. Тому геоекологічне вивчення гірничопромислових геосистем є дуже актуальним. Не менш важливим є вибір методики для таких робіт. У процесі дослідження гірничопромислових геосистем ми використали метод геоекологічного моделювання, в основі якого лежить застосування сучасних геоінформаційних систем (ГІС). Впровадження ГІС-технологій у вивчення гірничопромислових геосистем перш за все пов’язане із зручністю їх використання та великим функціональним потенціалом [1]. Адже ГІСзасоби надають дослідникам можливість ефективного збирання, обробки, аналізу і візуалізації географічних даних. За допомогою геоекологічного моделювання відображають просторово-часові зміни у розвитку небезпечних природно-антропогенних процесів, що відбуваються у гірничопромислових геосистемах, здійснюють автоматичне опрацювання і оперативне редагування даних, оновлення і представлення результатів у вигляді як трьохвимірних моделей, так і окремих цифрових карт [3]. Об’єктом досліджень виступає невелика за площею (28,03 км2) гірничопромислова територія, що розміщена у межиріччі Західного Бугу і Рати (далі – ключова ділянка «Межиріччя»). Вона приурочена до центральної частини Червоноградського гірничопромислового району ЛьвівськоВолинського кам’яновугільного басейну і займає найбільш антропогенно трансформовану його частину [4]. Значні запаси кам’яного вугілля та їх видобування зумовили розвиток гірничодобувної та гірничозбагачувальної промисловості, сприяли утворенню міст, розвитку інфраструктури цього регіону. Водночас тут виник спектр геоекологічних проблем, гострота яких потребує спеціального їх вивчення. Предметом геоекологічного моделювання виступають небезпечні процеси та явища, що розвиваються у межах досліджуваної території, а також геоекологічний стан геосистем цього реґіону. До таких процесів належить просідання поверхні землі над місцями проведення гірничих робіт, де вугілля видобували підземним способом, а значні масиви гірничих порід виносили на поверхню. Глибина просідання коливається в середньому від 0,6 до 3,0 м, максимальні значення досягають 4,0–4,5 м [4, 5]. Особливо небезпечними є відходи вуглевидобування та вуглезбагачення, що накопичені у відвалах. Найбільшим є відвал Червоноградської збагачувальної фабрики (ЧЗФ): його висота – понад 60 м, а ще 8 м сховані під землею. Тут складовано близько 60 млн т відходів вуглезбагачення у хвостосховищах та ставах-накопичувачах. Ці об’єкти займають 12 від площі досліджуваної території. Маси породи у відвалах справляють додатковий тиск на відпрацьовані горизонти. Породні відвали та хвостосховища є джерелом забруднення усіх складових природного середовища (атмосферного повітря, поверхневих і підземних вод, ґрунтів). Вони розташовані на ділянках з добрими фільтраційними властивостями підстилаючих відкладів й тому небезпечні хімічні елементи вбираються ґрунтами і фільтруються у ґрунтові і підземні води, що веде до перевищення ГДК [4]. Вугільний та мінеральний пил з породних відвалів, який осідає на ґрунтовий покрив, включений у біогеохімічний кругообіг елемен6
тів. Усі ці негативні наслідки відбиваються на здоров’ї місцевого населення [4]. Невідповідність основним технологічним параметрамв відвалів (висота ярусів, кут їх нахилу), порядок відсипання призводять до мікросповзання, розвитку ерозії, збільшення зайнятих під відвали територій. Для безпосередньої реалізації геоекологічного моделювання досліджуваної території застосовано ГІС-програму Arc-Info з візуалізатором Arc GIS 9.3, а для опрацювання космознімків – ERDAS Imagine. Дослідження проведено у лабораторії геоінформаційного моделювання і картографування Львівського національного університету імені Івана Франка. Одержані напрацювання допомогли поетапно структурувати процес моделювання гірничопромислових геосистем досліджуваної ділянки. До головних етапів створення ГІС-моделі належать: попередня підготовка картографічного матеріалу (планів-схем гірничих робіт масштабом 1 : 5 000, ситуаційного плану ЧЗФ масштабом 1: 25 000); оброблення і генералізація даних дистанційного зондування; оцифрування рельєфу та побудова цифрової моделі рельєфу (ЦМР) за допомогою модуля Topo to Raster, що відображає форми рельєфу до початку проведення гірничих робіт; моделювання техногенних форм рельєфу та антропогенних об’єктів (териконів, відвалу, хвостосховищ та ставів-накопичувачів ЧЗФ). Для цього до ЦМР додано уточнені за допомогою GPS-вимірювань абсолютні висоти цих об’єктів й отримано ГІСмодель, яка повністю відображає особливості земної поверхні; методом вибірки за допомогою модуля розширення Buffer by Base розраховано зони тимчасового затоплення паводками для двох ЦМР, що відображають рівні земної поверхні до початку видобування кам’яного вугілля та з урахуванням його просідання на сучасному етапі гірничих робіт. Це дало змогу виявити зони техногенного підтоплення населених пунктів та інших господарських об’єктів [2]; моделювання типів землекористування та інфраструктури; моделювання шахтних полів та відпрацьованих вугільних пластів досліджуваного району; моделювання методом комп’ютерної інтерполяції максимальних значень можливих просідань земної поверхні залежно від потужностей відпрацьованих пластів та віднімання їх від ЦМР; створення серії карт, що відображають особливості геоекологічного стану досліджуваних гірничопромислових геосистем; аналіз та оцінка результатів геоекологічного моделювання гірничопромислових геосистем досліджуваної ділянки, прогнозування розвитку небезпечних процесів та виявлення тенденцій змін геоекологічної ситуації. На окремих етапах виникали технологічні проблеми, які поступово вирішувалися [2]. У результаті моделювання ми виявили таке: 1. Рельєф досліджуваної ділянки внаслідок гірничої діяльності зазнав значних змін у двох напрямах – прямому та опосередкованому. Зокрема, утворилися антропогенні форми рельєфу (відвал, хвостосховища ЧЗФ, терикони, дамби, насипи), що впливають на гідрологічно-кліматичні особливості району досліджень. Так, внаслідок накопичення пустої породи максимальна відносна висота рівнинної земної поверхні досягла 75,0 м. Опосередкований вплив проявляється через підвищення чи пониження (просідання) поверхні землі. У процесі пониження земної поверхні відбувається денудація рельєфу, що призводить до підтоплення і заболочення. При підвищен7
ні позначок земної поверхні (акумуляція відкладів) окремі від’ємні форми рельєфу зникають під техногенними об’єктами, найбільше їх – під відвалом ЧЗФ та териконами шахт. 2. У зону просідання і підтоплення потрапляють усі населені пункти досліджуваної ділянки. Однак найбільші показники просідання над гірничими виробками спостерігаються у межах с. Межиріччя, розташованого над гірничим полем шахти «Межирічанська». На цій території відпрацьовано до трьох вугільних пластів, внаслідок чого поверхня лівобережної частини села понизилася на 1,0 м, а на деяких ділянках – більше ніж на 3 м [3]. Загальна площа просадок у межах с. Межиріччя перевищує 6,0 га, а в майбутньому охопить все поле шахти «Межирічанська» (майже 11 км2). 3. Зони тимчасового затоплення (20 % усієї площі досліджуваної території) виникають у понижених місцях земної поверхні та у штучно створених безстічних понижених районах. Найбільше таких затоплень спостерігається біля підніжжя відвалу ЧЗФ. Вони зумовлені як таненням снігу весною, так і великою кількістю опадів влітку. Їхні сліди залишаються до серпня−вересня поточного року у вигляді заболочених і перезволожених ділянок. 4. Виявлено, що найбільше відпрацьовано кам’яного вугілля по пласту n8v (54,3 % усієї площі) з середньою робочою потужністю пласта 0,9–1,0 м. Цей пласт розробляють переважно всі шахти досліджуваного району, проте найбільші показники спостерігають у межах гірничого поля шахти «Межирічанська», де відпрацьовані інші робочі пласти (n7n і n7v). За нашими прогнозами, просідання цієї території може досягти 5,2 м. 5. Структура типів землекористування на досліджуваній території є досить складною і різноманітною. Внаслідок довготривалого втручання людини ступінь трансформованості природної системи зростає, і сама структура землекористування ускладнюється, що призводить до збільшення антропогенного навантаження. Якщо проаналізувати, як типи землекористування впливають на людину, то можна зробити висновок, що територія перебуває під надмірним антропогенним навантаженням. Здійснюване нами дослідження гірничопромислових геосистем ЛьвівськоВолинського кам’яновугільного басейну спрямоване на подальше створення системи геоекологічного моніторингу. Вважаємо, що особливо важливим є вивчення небезпечних природно-антропогенних процесів (просідання і підтоплення). Результати моделювання допомогли виявити головні особливості прояву цих процесів, окреслити межі зон максимальних просідань, постійного і тимчасового затоплення. Література: 1. Іванов Є. А. Проблеми геоінформаційного моделювання гірничопромислових геосистем / Є. А. Іванов, Ю. М. Андрейчук, Н. І. Лобанська // Фізична географія та геоморфологія: міжвідомчий науковий збірник. – К. : ВГЛ Обрії, 2005. – Вип. 48. – С. 180–186.
8
2. Ковальчук И. П. Компьютерное моделирование процессов затопления и подтопления горнопромышленных территорий / И. П. Ковальчук, Е. А. Иванов, Ю. М. Андрейчук и др. // Двадцять первое пленарное межвузовское координационное совещание по проблемах эрозионных, русловых и устьевых процесов: Доклады и краткие сообщения. – Чебоксары : [б. и.], 2006. – С. 125–127. 3. Лобанська Н. І. Геоекологічне моделювання гірничопромислових територій (на прикладі ключової ділянки «Межиріччя») / Н. І. Лобанська // Молоді науковці – географічній науці : матеріали наукової конференції. – К. : [б. в.], 2006. – С. 126–128. 4. Скачинський Ю. П. Оцінка екологічного стану геологічного середовища Червоноградського гірничопромислового району і умов водопостачання населення / Ю. П. Скачинський, Г. І. Рудько. – Т. 1. – Львів: Укрзахідгеологія, 1996. 5. Струев М. И. Львовско-Волынский каменноугольный бассейн. Геолого-промишленный очерк / М. И. Струев, В. И. Исаков, В. Б. Шпакова и др. – К. : Наук. думка, 1984.
УДК 504.03.064.3:631.11 РОЛЬ АГРАРНОГО ВИРОБНИЦТВА У ЗАБРУДНЕННІ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА Мудрак О. В. кандидат сільськогосподарських наук, доцент, Національний авіаційний університет Собчик В. доктор сільськогосподарських наук, професор, Гірничо-Металургійна академія в Кракові (Польща) Нагорнюк О. М. кандидат сільськогосподарських наук, доцент, Національний університет біоресурсів і природокористування України Роль аграрного виробництва у національній економіці та житті кожної людини є дуже важливою, оскільки землеробство – основний постачальник продуктів харчування населенню, сировини для промисловості та кормів для тварин. Тому ми не можемо залишатися байдужими до роботи цього сектора господарювання та до її результатів. Людина порушує натуральний ритм природи, активізуючи сільськогосподарське виробництво. Уже у 60-х роках 20 ст. можна було побачити у багатьох країнах Європи негативні біологічні та екологічні наслідки земле9
робської діяльності. Саме тоді були значно збільшені площі сільськогосподарських угідь (внаслідок спалювання та вирубування лісів), що істотно похитнуло рівновагу у рослинному та тваринному світі. Прикладом участі землеробства у забруднені навколишнього середовища може слугувати зниження якості ґрунту та не відповідне просторове розпланування господарських територій. Це в основному стосується забудованих територій (власні помешкання, промислові об’єкти, дороги тощо). Землеробство є одним з основних джерел, які відповідають за емісію аміаку, монооксиду азоту та метану у повітрі (табл. 1, рис. 1). Характер цього джерела важко встановити, а емісію забруднень – оцінити. На відміну від джерел визначеної площі емісії, які домінують у промисловості та енергетиці, землеробство є джерелом формування забруднень на досить великій площі. Емісія цих забруднень є результатом природного розкладання органічних та мінеральних речовин [1]. Таблиця 1 – Роль сільського господарства забруднено повітря у порівнянні з іншими секторами економіки [4] Відсоткова участь секторів економіки у забрудненні повітря сільсь- тепло Забрудотримання та перероблення кегос- станції, природні принення використан- та утилізація подар- місцеві процеси рода ня палива відходів ство котельні метан 30,5 1,5 0,1 47,7 13,9 6,4 моноок60,4 2,7 8,1 0 1,0 13,6 сид азоту (закис азоту) аміак 78,9 0 6,1 0 7,4 7,3 Землеробство сприяє формуванню діоксиду сірки. Вважають, що у загальній емісії цього забруднення 14,0 % походить від спалювання твердого палива у приватних будинках. Значне поширення джерел забруднення поверхневих вод на території сільськогосподарських угідь, різнорідний характер річних зливів зумовили те, що відсутній глобальний баланс участі землеробства у забрудненні поверхневих вод. Для зображення рівня загрози для поверхневих вод з боку землеробства порівнюють дані, які стосуються: – речовин, що легко окислюють органічні та біогенні речовини, тобто азот та фосфор, які є наслідком землеробської діяльності людей; – речовин, які потрапляють до поверхневих вод разом зі стічними водами. Кількість речовин, які потрапляють зі стічними водами, залежить від таких факторів: упорядкування землі та розміщення зливних відходів; заходи з управляння землі; 10
використання органічних, мінеральних добрив та засобів захисту рослин; інтенсивність та годівля тварин; рівень водно-стічного господарства у селі; кількість та дія атмосферних опадів; рельєф місцевості та укладання стічної мережі та водосховищ; властивості ґрунту.
0,2
100 90
19
80 70 промисловість
60 99,8
50 40
сільське господарство
81
30 20 10 0 аміак
метан
Рис. 1. Роль сільського господарства і промисловості у забрудненні атмосфери
Щодо підземних вод, то визначити вплив забруднюючих речовин від сільськогосподарської діяльності досить складно. Це потребує комплексних досліджень та багаторічного моніторингу, які б дали змогу врахувати поширення забруднень у підземних водосховищах. Згідно зі статистичною обробкою джерел інформації забруднення підземних вод їхня найвагоміша частка була пов’язана [4]: – із землеробством та скотарством, 37,9 % у тому числі використання мінеральних добрив, 32 % інша сільськогосподарська діяльність; 5,9 % – з промисловістю, 23,7 % у тому числі водні стоки та рідкі відходи, 18,1 % складування відходів; 5,6 % – з комунальним господарством, 11,3 % у тому числі комунальні стоки, рідина з вигрібних ям тощо, 7,7 % 11
сміттєзвалища; 3,6 % – з транспортом, 4,5 % у тому числі засоби для обробки доріг взимку, 2,1 % насичення підкладок PKP; 2,4 % – з об’єктами зберігання зливів; 5,4 % – з інфільтрацією забрудненої річкової води 2,9 % На якісний стан ґрунту мають вплив як промислові, так і сільськогосподарські джерела. Сільськогосподарські забруднення відрізняються від промислових просторовим розташуванням. Емісія забруднень промислових джерел характеризуються певною площею виділення. Вони виділяються у конкретному місці, хоч можуть забруднювати великі території. Щодо сільського господарства, то тут джерела забруднень розкидані у просторі. Порівняльні дослідження показали, що сумарна кількість небезпечних хімічних речовин (в основному важких металів), яка виділяється у ґрунт від сільськогосподарської діяльності, перевищує показники з промислових джерел. Інтенсифікація сучасного землеробства веде до змін у навколишньому середовищі, які становлять істотну загрозу для навколишнього середовища. Вона призводить до зараження води, ґрунту, а тим самим, і продуктів харчування. Загрози навколишньому середовищу від сільськогосподарської діяльності можна розділити на дві групи: загрози від сільськогосподарської діяльності (рослинництво та тваринництво); загрози від сільськогосподарських поселень та людського побуту. Зміни природи здебільшого відбуваються спонтанно. Є дуже багато прикладів того, що у навколишньому середовищі проходять негативні для життєдіяльності перетворення. Дедалі більше уваги приділяють проблемам, які виникають через конвенціональне ведення землеробства. Можна навести такі приклади: невідповідне використання органічних добрив; використання великої кількості мінеральних добрив та пестицидів; неправильне проведення меліорації земельних ділянок; застосування важких сільськогосподарських машин; створення парної землі. Найпоширенішим та найчастіше використовуваним методом захисту рослин є хімічна обробка, яка полягає у використанні для охорони рослин різних хімічних сполук. Ці речовини дуже різноманітні. У всьому світі використовуються понад 10 тис. різних активних субстанцій. Нині зареєстровано 520 препаратів, які слугують для охорони городини, землеробських та садових культур. Їх поділяють на три групи: антигрибкові, проти комах та проти бур’янів. Не всі вони належать до отрутохімікатів з погляду правових норм. Проте всі несуть загрозу навколишньому середовищу. Негативність їхньої дії походить від масовості їх застосування, легкодоступності, токсичності дій, тривалості та рециркуляції у природі. 12
Хімічні засоби захисту рослин, які потрапляють у навколишнє середовище, підлягають хімічним змінам, розпадаються на складові елементи та акумулюються у різних елементах навколишнього середовища. У результаті відбувається процес рециркуляції пестицидів [4]. Пестициди (від лат. pestis – шкідник, хвороба та cаedo – вбиваю) – належать до групи хімічних сполук натурального чи синтетичного походження (табл. 2). Їх використовують для знешкодження шкідників та хвороб у рослин. Широке застосування пестицидів було зумовлене рядом причин: зростання загроз угіддям від шкідників; зростання потреб у продуктах харчування, які зумовлені перенаселенням та недоїданням у багатьох регіонах світу; хвороби, які переносять комахи, гризуни та равлики. Таблиця 2 – Продаж пестицидів Пестициди
1990
проти комах антигрибкові проти бур’янів проти гризунів інші у активній субстанції
1650 3997 12678 189 966 7548
1995 2000 у тонах 1154 2533 3350 4686 13476 13233 139 53 1568 1659 6962 8848
2001 1976 5285 14662 33 257 8855
Забруднення повітря пестицидами настає безпосередньо під час їхнього застосування, складування та транспортування. Наявність засобів захисту рослин не обмежується простором та часом їх застосування. Час дії у природі є визначальним показником їх застосування за певних умов. За цим показником їх поділено на три групи: тривалої дії, які розкладаються за 2–5 років на 75÷100 %, середньої дії, які розкладаються за 1÷18 місяців, та нетривалі, які розкладаються за 1÷12 тижнів [4]. Використання пестицидів може порушити рівновагу системи «ґрунт – рослинність», зменшуючи площу сільськогосподарських угідь. Ця тенденція є паталогічною та веде до зниження якісних показників землі. Вона призводить до істотних змін у виробництві продуктів харчування в усьому світі. Багато хімічних засобів проникає з ґрунту до ґрунтових вод, а також до водосховищ, тим самим створюючи загрозу усім організмам, які цю воду споживають чи у ній живуть. Пестициди є джерелами забруднення поверхневих вод через: обробку рослин для їх охорони; обмивання предметів, які використовували для хімічної охорони рослин; опади пестицидів з повітря; змивання забруднюючих частин з ґрунту. У водному середовищі пестициди поширюються на значні відстані за короткий час. Більшість використовуваних у нас засобів захисту рослин має 13
низьку розчинність у воді, тому їх вміст у поверхневих водах, земній поверхні та організмах рослин та тварин є істотною загрозою для всієї екосистеми. Для успішного розвитку рослин та великої їх плодючості необхідні поживні речовини, насамперед азот, фосфор, хлористий натрій, кальцій, магній та деякі мікроелементи. Разом з інтенсифікацією землеробства зростала потреба у цих складових, що призвело до вичерпування їх у ґрунті. Надмірна хімізація землеробства зумовлює швидке кількісне зростання продукції, проте призводить до погіршення якості сільськогосподарських продуктів, їхньої харчової цінності та смакових властивостей. Практика доводить, що наслідки хімізації не можна перемогти впровадженням добрив нової генерації, а лише повною відмовою від застосування хімікатів [1]. Розвиток механізації сільського господарства донині не був таким високим, щоб створювати істотну загрозу для навколишнього середовища. Проте, у 2006–2009 роках сформувалась модель сільськогосподарської техніки, яка має на увазі наявність фактично у всіх господарствах тракторів, мінітракторів, іншого моторизованого устаткування та повний спектр техніки з усіх циклів виробництва. Тому механізацію сільського господарства разом з хімізацією слід оцінювати як головні загрози навколишньому середовищу. Це виникає насамперед через надмірну механізовану дію на ґрунт та самі рослини. Така діяльність на ґрунті призводить до усіх його якісних змін: фізичних, хімічних та біологічних. Меліорація – галузь національного господарства, яка займається поліпшенням природних умов на площах використовуваних у виробництві ґрунтів. Найбільше значення мають землеробські та лісові меліорації. Їхнім завданням є створення ефективних умов господарювання шляхом регуляції у ґрунті повітряно-водного балансу [2]. Перевага зневоднювальних та дренажних робіт у меліорації, як і відсутність раціонального водного господарства, по-різному впливають на навколишнє середовище. Крім зазначених позитивних наслідків, вони можуть також спричинити: зниження рівня русла води через ерозію днища; пересушення земель, які прилягають до річок; прискорення відпливу через напрям регулюючих трас; зниження дельт річок та підняття рівня паводкових вод; явище відтятих водоймищ; порушення і знищення існуючого річкового чи білярічкового середовища, обмеження міграції водних організмів уздовж річки; зміна флори та фауни у дельті річки, на її берегах та у долині річки. Отже, усі ми несемо відповідальність за стан нашого середовища. Ця проблема тісно пов’язана з життям людини у природному середовищі. Ми задовольняємо власні потреби, використовуємо перетворені засоби природи та невідновлювані джерела енергії. Концепція гармонійного розвитку спрямовується на те, щоб пов’язати господарський розвиток з охороною природних засобів та глобальною рівно14
вагою екосистем. Оцінку збалансованого розвитку може бути розглянуто на державному, регіональному, адміністративному та господарському рівнях. Збалансований розвиток вимагає гармонійного поєднання економічних завдань із екологічними. Його основою має стати раціональне використання сільськогосподарського виробничого простору, обумовлене природничими та економічними факторами. Література: 1. Гончар М. Т. Экологические проблемы сельскохозяйственного производства. – Львов : Вища школа, Изд-во при ЛГУ, 1986. – 143 с. 2. Іванух Р. А. Охорона і раціональне використання природноресурсного потенціалу сільського господарства. – К. : Урожай, 1985. – 127 с. 3. Ковда В. А. Биосфера, тенденции ее изменения и проблемы сельского хозяйства. – Минск : Наука и техника, 1983. – С. 211–218. 4. Zagrożenia środowiska powstałe w wyniku działalności rolniczej // Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska. Tarnów, 1996.
УДК 504.064:3:574 ДОСЛІДЖЕННЯ ДЕЯКИХ КОМПОНЕНТІВ ВИХЛОПНИХ ГАЗІВ АВТОМОБІЛІВ Гомонай В. І. професор, доктор хімічних наук Богоста А. С. інженер кафедри фізичної та колоїдної хімії Лобко В. Ю. начальник лабораторії спостережень за забрудненням атмосферного повітря Закарпатського Гідрометцентру МНС України Ходаковський В. С. аспірант кафедри фізичної та колоїдної хімії Кляп А. В. Ужгородський національний університет Протягом останніх 5–6 років Закарпатський обласний центр з гідрометеорології МНС України (Закарпатський ЦГМ) щороку відзначає зростання рівня забрудненості атмосферного повітря Ужгорода. Оскільки в Ужгороді практично немає великих заводів або виробництва, які б давали викиди шкід15
ливих газів чи твердих частинок, то залишається тільки одне джерело – автомобільний транспорт, викиди від якого становлять понад 70 % загальної кількості викидів [1]. І якщо порівняно з попередніми роками автомобілів на Закарпатті загалом було, порівняно з іншими регіонами, вдесятеро менше, то за останні роки ситуація кардинально змінилася. По-перше, Закарпаття стало перехрестям транзитних шляхів з Азії та Росії в Європу. По-друге, за офіційними даними, в Ужгороді кожен третій житель має автомобіль. Це і є головним фактором зростання забруднення атмосферного повітря обласного центру Закарпаття. Виміри показують, що максимальна концентрація токсичних газів і твердих частинок у повітрі припадає на центральну частину Ужгорода, де найвища інтенсивність руху. Серед інших причин великого забруднення атмосферного повітря Ужгорода можна назвати такі, як скорочення площі зелених насаджень та кліматичні умови Ужгорода. За метеорологічними спостереженнями, 65–75 днів на рік місто перебуває у штилі – швидкість вітру в місті не перевищує 1 м/с. Можна назвати ще одну важливу причину забруднення – низька якість покриття доріг, внаслідок чого автомобілі рухаються з перегазуванням, безперервним гальмуванням і прискоренням двигуна, в результаті у повітря потрапляє підвищена кількість токсичних викидів. Держгідромет МНС України веде постійний контроль за станом забруднення атмосферного повітря у містах України. Дані контролю величини забруднення у містах правобережної частини України у 2008 році показують (табл. 1), що найбільш забруднене атмосферне повітря спостерігалось в Ужгороді (комплексний індекс забруднення атмосфери – (КІЗА) – 9,8, Луцьку – 9,0 та Хмельницькому – 9,0 [2]. Забруднення атмосферного повітря Ужгорода діоксидом азоту теж є високим. Середній рівень забруднення повітря діоксидом азоту становить 0,06 мг/м3, що у 2 рази перевищує відповідну ГДК [3]. Щоб однозначно визначити, яке за природою пальне дає максимальну величину забруднення атмосферного повітря, було проведено відбір вихлопних газів у автомобілів, що працюють на різних типах палива [4]. Експериментальна частина. Відбір проб вихлопних газів проводили разом з працівниками лабораторії спостережень за забрудненням атмосферного повітря Закарпатського ЦГМ на пункті контролю чистоти повітря, що розташований у районі готелю «Ужгород». Для відбору зразків вихлопів використовували автомобілі, що працюють на різних видах пального: бензинах марок А-80, А-95, А-95(pulls), природному газі (метані), пропан-бутановій суміші та дизельному паливі. Проби газу відбирали безпосередньо з вихлопної труби автомобілів, що працювали на холостому ходу, чим забезпечувалася більша точність визначення концентрацій забруднюючих речовин. Час відбору 1 хв. Аналіз результатів дослідження вихлопних газів автомобілів, які працюють на різних видах палива, показав, максимальну концентрацію оксиду і діоксиду азоту у вихлопах автомобілів, що працюють на дизельному паливі. 16
Причиною цього очевидно є те, що у циліндрах дизельного двигуна дуже високий тиск і згоряння дизпалива відбувається за дуже високих температур порівняно з двигунами, що працюють на бензинах. Такі умови сприятливі для активації молекул азоту повітря й утворенню його оксидів. Максимальною є концентрація оксиду сірки (IV) у вихлопах автомобілів, що працюють на дизельному паливі.
Перевищ. ГДК, кількість разів (ГДК=0,003 мг/м3)
Місто
Ссер(CH2O), мг/м3
№
КІЗА
Таблиця 1 – Комплексний індекс забруднення атмосфери (КІЗА) та середньорічна концентрація формальдегіду по містах правобережної частини України за 2008 рік
1
Ужгород
9,8
0,012
4,0
2
Луцьк
9,0
0,011
3,7
3
Вінниця
6,7
0,008
2,7
4
Чернівці
5,6
0,008
2,7
5
Хмельницький
9,0
0,006
2,0
6
Львів
7,9
0,008
2,7
7
Рівне
6,0
0,003
1,0
8
Тернопіль
3,9
0,003
1,0
Речовини, які визначають високий рівень забруднення
Формальдегід, діоксид азоту, оксид азоту, бенз(а)пірени, пил, оксид вуглецю, оксид азоту Формальдегід, фенол, діоксид азоту, завислі речовини, оксид азоту, пил Формальдегід, пил, фтористий водень, оксид вуглецю, діоксид азоту Формальдегід, фтористий водень, фенол, хлористий водень, оксид вуглецю Діоксид азоту, формальдегід, пил, фенол, оксид азоту Формальдегід, пил, діоксид азоту, оксид вуглецю, діоксид сірки Фтористий воень,формальдегід, пил, аміак, диоксид азоту Пил, формальдегід, оксид вуглецю, оксид азоту, діоксид азоту
Значення концентрацій для різних видів палива наведено у табл. 2. Високий вміст SO2 у вихлопах дизеля пояснюється тим, що цей вид пального найменш очищений від органічних сполук сірки. 17
Єдиною перевагою дизпалива є низький вміст у вихлопних газах формальдегіду (за дуже високих температур відбувається його повне згоряння до CO2 і H2O). У вихлопних газах автомобілів, що працюють на природному газі, вміст формальдегіду значно вищий порівняно з іншими видами палива. Утворенню значних кількостей формальдегіду сприяють і металеві стінки циліндра, в якому відбувається процес: зовні циліндри охолоджуються водою чи іншою рідиною (антифризом). Згідно з ланцюговою теорєю Семенова-Гіншельвуда металеві стінки сприяють обриву ланцюгів при протіканні окиснення метану, і замість утворення кінцевих продуктів окиснення (CO2 і H2O) утворюється проміжний продукт – формальдегід CH2O. Таблиця 2 – Концентрація газових компонентів вихлопних газів (мг/м3) автомобілів, які використовують різне пальне Природа пального в автомобілі Природа бензин вихлопу метан пропан- дизельне бензин бензин А-95 бутан паливо А-80 А-95 (pulls) NO 3,09 6,6 26,9 14,9 9,7 8,6 NO2 4,1 1,2 45,3 2,0 2,9 2,0 SO2 0,1 0,1 8,9 0,03 0,3 0,05 CH2O 1,1 1,0 0,8 0,5 0,3 0,7 Безпечне, з точки зору хімічних реакцій, з мінімальним утворенням формальдегіду спалювання метану потребує спеціалізованого і дорогого обладнання з каталізаторами реакцій. Державні нормативні акти і система екологічного контролю цього не передбачають і не контролюють. Дослідження вихлопів автомобілів, які працюють на різних видах рідкого палива, показали, що максимальна концентрація оксиду азоту, діоксиду азоту та діоксиду сірки є у вихлопах автомобілів, що працюють на дизельному паливі. Причини таких показників такі самі, як і у попередніх випадках. Перевищення показників щодо формальдегіду у вихлопах двигунів, що працюють на бензині А-80, можна пояснити наявністю легких вуглеводнів, з яких частково може утворюватись формальдегід. Найменше формальдегіду міститься у вихлопних газах автомобілів, що працюють на високооктанових бензинах А-95, та у викидах дизелів, хоч за всіма іншими показниками дизельні автомобілі є найбільшими забруднювачами. Висновки. З’ясовано, що в міру збільшення обертів двигуна внутрішнього згоряння автомобіля концентрація оксиду азоту (IV), оксиду сірки (VI) та формальдегіду у його вихлопах збільшується. У вихлопних газах автомобілів, що працюють на природному газі, вміст формальдегіду значно вищий порівняно з іншими видами палива. Тому тим, кому по державній службі належить реагувати на дані про реальну еко18
логічну загрозу, потрібно вжити заходів щодо винайдення шляхів подолання проблеми. Наприклад, провести оцінку кількості автомобілів, котелень, генераторів, опалювальних приладів, які працюють на метані, та здійснити прогнозні розрахунки викидів формальдегіду, враховуючи територіальний розподіл по містах; виробити рекомендації як щодо зменшення шкідливого впливу викидів формальдегіду на людей, так і стосовно радикальної заміни газового обладнання чи його вдосконалення і переобладнання на екологічно безпечне; створити екологічну мережу контролю викидів формальдегіду у містах Закарпаття; тимчасово обмежити споживання метану без належного і безпечного для довкілля спалювального обладнання та інші. Література: 1. Лобко В. Ю., Орел В. В. Оцінка стану атмосферного повітря в Ужгороді та його вплив на показники захворюваності дітей // Екологічний вісник. – 2007. – №3 (43). – С. 21–23. 2. Гомонай В. І., Лобко В. Ю., Ходаковський В. С. Формальдегід – основний компонент забруднення атмосфери автомобільним транспортом у містах України // Екологічний вісник. – 2007. – №1. – С. 10–12. 3. Орел В. В., Лобко В. Ю. Вплив забруднень атмосферного повітря в Ужгороді на захворюваність органів дихання серед дітей // Екологічний вісник. – 2008. – №5 (51). – С. 12–14. 4. Технологические расчеты установок переработки нефти: Учеб. пособие для вузов / Танатаров М. А., Ахметшина М. И., Фасхутдинова Р. А. и др. / Под ред. Танатарова М. А. – М. : Химия, 1989. – 424 с.
ДОРОЖНІ ЕКОЗОНИ ТА ЇХ ОПТИМІЗАЦІЯ Денисик Г. І. доктор географічних наук, професор, завідувач кафедрою фізичної географії Вальчук-Оркуша О. М. кандидат географічних наук, доцент кафедри фізичної географії Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського Результатом функціонування доріг та їх взаємодії з довкіллям є не лише дорожні ландшафти, а й поступове формування та активне функціонування не менш своєрідних дорожніх екозон. За просторовими масштабами дорожні екозони є значно більшими за дорожні ландшафти. Проте дорожні ландшафти завжди були, є й будуть основою розвитку та функціонування дорожніх екозон. Вони формують її ознаки, властивості, визначають розви19
ток процесів і межі. Зі зникненням дорожніх ландшафтів поступово трансформуються й дорожні екозони. Польові дослідження свідчать, що дорожні екозони Поділля – складне утворення. У їхній структурі виділяють кілька мікрозон (рис. 1, 2). Мікрозона дорожнього відводу (МДВ) – центр, стрижень дорожньої екозони. Вона симетрична, ширина відповідає запроектованому дорожньому відводу й може становити від 2–3 м (одноколійна ґрунтова) до 35–50 м (сучасні автомагістралі). Мікрозона дорожнього відводу включає безпосередньо дорогу, канави й придорожню захисну лісосмугу. За європейськими стандартами потреби в площі для автобанів такі: рівна, 4-рядна – 4,6 га на 1 км довжини дороги, 6-рядна – 7,7; гористі відповідно 6,6 та 11,1 га/км [2]. Ця мікрозона – джерело забруднюючих речовин. Від особливостей її функціонування залежить екостан інших дорожніх мікрозон.
Рис. 1. Дорожні екозони (ідеальний варіант) Мікроекозони: 1 – дорожнього відводу; 2 – техногенного впливу; 3 – хімічного забруднення; 4 – енергетичного забруднення; 5 – атмосферного забруднення; 6 – естетичного забруднення; 7 – ландшафтного забруднення.
Мікрозона техногенного впливу (МТВ) – включає прилеглі до дороги площі, задіяні технікою за час будівництва дороги, які використовують в період експлуатації. До цієї мікрозони входять підрізні, насипні й терасовані схили, кар’єри й склади, різні насипи й виїмки, площадки й під’їзди АЗС, майстерні.
20
Усі перераховані техногенні елементи не утворюють суцільної смуги й розташовані вздовж дороги окремими виділами або займають невеликі площі
Рис. 2. Узагальнений профіль екозони дорожніх ландшафтів Мікрозони: 1 – дорожнього відводу; 2 – техногенного впливу; 3 – естетичного забруднення; 4 – хімічного забруднення; 5 – світлового впливу; 6 – енергетичного впливу; 7 – атмосферного забруднення; 8 – знищення й забруднення ґрунтів; 9 – водного забруднення; 10 – можливого геологічного впливу; 11 – ландшафтного забруднення. Межі: мікрозон – 12.
(кар’єри, нарізні тераси тощо). Однак ця мікрозона відіграє істотну роль у функціонуванні всієї дорожньої екозони як постачальник речовини й підтримує в належному експлуатаційному стані МДВ. Ширина МТВ у межах Поділля коливається від 6–12 до 150 м. Мікрозона хімічного забруднення (МХЗ) в екологічному відношенні є визначальною. Від неї залежить екологічний стан дорожніх ландшафтів загалом. Як зазначалося вище, у цій мікрозоні активно накопичуються, мігрують і розподіляються хімічні елементи, зокрема й важкі метали. Ширина мікрозони геохімічного забруднення у межах дорожніх екозон Поділля коливається від 0–2 до 200–250 м. Параметри (особливо ширина й насичення хімічними елементами) мікрозони прямо залежать від типу дороги і транспортного навантаження. Здебільшого на сільських дорогах і дорогах міжрайонного сполучення ширина зон геохімічного забруднення не перевищує 20–35 м, міжобласних трасах (Вінниця – Могилів-Подільський; Хмельницький – Кам’янець-Подільський) – 120–160 м, державних автомагістралях (Вінниця – Київ, Вінниця – Хмельницький – Тернопіль) – 200–250 м [1]. Мікрозона забруднення й знищення ґрунтового покриву (МЗЗГ) охоплює МВД, частково МТВ й МХЗ. Формується внаслідок знищення або покриття ґрунтів асфальтобетоном, їх хімічного забруднення, висушування (наявність теплових аномальних ділянок та вивільненої енергії), підтоплення водами інженерних споруд, зливання або виливання бензину, дизельного палива, мастил тощо. Її ширина – 50–200 м.
21
Мікрозона водного забруднення (МВЗ) охоплює поверхневі й підземні води, що зазнають впливу (забруднення) внаслідок функціонування дорожніх ландшафтів. Йдеться не лише про забруднення водойм чи підземних вод, спричиненого зливанням або виливанням бензину, автомобільного масла та інших речовин, а й стіканням забруднених вод з дорожнього полотна, забруднення вод хімічними елементами через атмосферу тощо. Площі МВЗ істотно збільшуються у місцях перетину дорогами річок, ставків, озер, боліт або коли вони приурочені до заплавних місцевостей. Визначити межі цієї мікрозони іноді важко, особливо стосовно забруднення підземних вод, наприклад, в районах поширення карсту (Придністер’я, Товтри). Мікрозона атмосферного забруднення (МАЗ) займає найбільші площі. Характерною вона є для ґрунтових доріг і доріг з так званим покриттям перехідних типів. Крім забруднення атмосфери хімічними елементами, особливе значення тут має пил. Дорожній пил поширюється на десятки кілометрів, а безпосередньо над дорогою і прилеглим довкіллям формує ковпак заввишки 30 м і більше. У межах Поділля найбільше пилове забруднення спостерігається від доріг з пісково-щебенистим та лесово-суглинистим покриттям. Мікрозона енергетичного забруднення (МЕЗ). Її формування зумовлено поширенням в дорожніх екозонах енергії коливання різної частоти (від тисячної долі Гц до десятків ГГц). Джерелами забруднення є коливання, що виникають під час удару, тертя, сковзання твердих деталей, витікання рідин і газів (шум, вібрація), генерації, передачі й використання електроенергії тощо. У мікрозоні енергетичного забруднення особливо виділяється й визначає її межі шумо-звукове забруднення. Шум – будь-який небажаний звук (або сукупність звуків), що несприятливо впливає на організм людини (діапазон від 20 до 20000 Гц). У дорожніх екозонах сукупність різних шумозвукових джерел формує так звані звукові поля. Зона їх впливу залежить від кількості й типу автотранспорту, структури придорожніх лісових смуг, погоди тощо й коливається у межах від 0,2 до 3–4 км [2]. Мікрозона світлового впливу (МСВ) формується й функціонує в структурі дорожніх екозон лише у темний період доби. Впливає не лише на характер фун-кціонування МДВ та діяльність людей, а й на життя біоти дорожніх ландшафтів. Саме штучне освітлення дорожніх ландшафтів призводить до найбільших (70–76 % загальної кількості) втрат комах, птахів, земноводних і хребетних тварин. Екологічні наслідки негативного впливу цієї мікрозони вивчено поки що недостатньо, проте їх небезпечність не викликає сумніву. Мікрозона естетичного забруднення (МЕЗ). Її найхарактерніші ознаки: будівництво споруд, що не відповідають ландшафту, особливо лінійних об’єктів; неоригінальність об’єктів транспортного призначення; типова архітектура навіть об’єктів сервісу, яка за останні роки має тенденцію до змін на краще; не завжди естетично оформлено «дорожні» базари, кемпінги навіть дорожні знаки, плакати, пам’ятники тощо. У сукупності виділені мікрозони формують мікрозону ландшафтного забруднення (МЛЗ), яка спричинює порушення регенераційної здатності на22
туральних або вже існуючих придорожніх (сільськогосподарських, лісових антропогенних тощо) ландшафтів, руйнування місць перебування (життя) організмів. При цьому може порушуватися стан природного середовища, при якому забезпечуються саморегуляція і відновлення компонентів біосфери. У резервно-технологічній смузі дороги виникають так звані «крайові», «примежові» зони (екотони) ландшафтів з порушеними екосистемами, функціонування яких підтримують такі групи чинників: бар’єрні (укоси, насипи, виїмки, загороди, екрани, полотно дороги), що перешкоджають натуральній міграції видів до місць їхнього тимчасового або постійного проживання, обміну генетичною інформацією, розмноженню, харчуванню тощо; неспокійні (шум, вібрація, світло), що відлякують тварин і змінюють середовище їхнього проживання; чинники, що зумовлюють хімічне забруднення територій проживання людини, тварин і рослин; чинники, що зумовлюють зіткнення з транспортом та загибель на дорогах живих організмів. Виділені мікрозони не ізольовані одна від одної, вони тісно взаємодіють між собою і в результаті формують одну дорожню екозону. Деякі мікрозони настільки тісно між собою взаємопов’язані, що їх можна об’єднати, зокрема МДВ, МТВ і МЗЗГ – у мікрозону прямого техногенного впливу; МАЗ, МЕЗ, МСВ – у мікрозону атмосферного забруднення тощо. Для розроблення еколо-гічних заходів, спрямованих на зменшення негативного впливу доріг, дорожніх ландшафтів на людей і довкілля, таке об’єднання є недоцільним. Практики пот-ребують детальних досліджень і виділення мікрозон стосовно кожного компонента або відповідного чинника. Аналіз польових матеріалів дослідження дорожніх екомікрозон дає можливість виділити таку властиву їм ознаку: усі мікрозони, крім МДВ, МТВ та МСВ – асиметричні. Асиметрія є характерною й загалом для дорожньої екозони. Вона зумовлена просторовим розташуванням дорожніх ландшафтів стосовно переважаючих вітрів (МАЗ, МХЗ, МЕЗ) – вітрова асиметрія, приуроченістю до відповідних (переважаючих) форм земної поверхні (МТВ, МВЗ, МЗЗГ) – орографічна асиметрія, структурою дорожніх ландшафтів – ландшафтна асиметрія [2]. Дослідження асиметрії дорожніх екозон дає можливість раціональніше планувати й формувати структури придорожніх захисних лісових смуг, зменшити їхній геохімічний вплив на довкілля та раціональніше використовувати прилеглі до доріг території. Знання асиметрії дорожніх екозон Поділля дало нам змогу розробити конкретні заходи щодо охорони і раціонального використання довкілля в районах впливу сучасних і майбутніх дорожніх ландшафтів. Література: 1. Вальчук О. М. Дорожні екозони Східного Поділля / Оксана Миколаївна Вальчук. – Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка, 2004. – С. 232–237. – (Серія: Географія; Вип. 2. Ч. 1). 23
2. Денисик Г. І. Дорожні ландшафти Поділля / Г. Денисик, О. Вальчук-Оркуша. – Вінниця: Теза, 2005. – 178 с. – (Антропогенні ландшафти Поділля).
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГОРОДОВ УКРАИНЫ Лапицкий В. Н. кандидат технических наук, доцент кафедры экологии Национального горного университета, директор центра «Экобезопасность» Мамайкина Ю. Л. аспирант кафедры экологии Национального горного университета Гончаренко В. И. председатель Общественного движения за права человека на экологическую безопасность (г. Днепропетровск) Необходимость изучения электромагнитного поля в г. Днепропетровске обусловлена присутствием большого количества источников электромагнитного загрязнения на его территории: высоковольтных линий электропередачи, электростанций, электротранспорта, радиовещательных станций, телевизионных передатчиков, систем радиосвязи, базовых станций мобильной связи и др. Электромагнитное поле от этих источников, накладываясь на естественный электромагнитный фон, оказывает негативное воздействие на живые организмы и человека. Многочисленными исследованиями уже доказан тот факт, что больше всего страдают от электромагнитного излучения нервная, иммунная, эндокринная и половая системы человека [1, 2]. Естественно, что наиболее значительные отклонения от оптимальных условий существования живых организмов наблюдаются на территориях больших городов и промышленно-городских агломераций, где техногенное и электромагнитное загрязнения достигают высокого уровня. Для контроля за уровнями электромагнитных полей санэпидстанции (СЭС) используют приборы типа НФМ-1, ПЗ-15, ПЗ-17, ПЗ-18. Для проведения исследований вредных и опасных для здоровья человека факторов в Украину поступают различные измерительные приборы нового технического уровня, но СЭС могут использовать лишь ту аппаратуру, которая предусмотрена государственным реестром [3]. Поэтому очень важно проводить электромагнитный мониторинг в жилых домах, учреждениях и возле них с помощью современной аппаратуры, 24
пересматривать санитарные правила и нормы защиты населения от электромагнитных излучений, разрабатывать новые методики оценки электромагнитного загрязнения. Цель исследований – измерение уровня электромагнитных излучений от радиотехнических объектов с целью его дальнейшего нормирования. Измерения уровня электромагнитных полей проводили в многоэтажных жилых домах и учреждениях Днепропетровска, расположенных вблизи телевизионных вышек, станций мобильной связи, радиостанций с помощью измерителя уровня электромагнитных излучений П3-41. Этот прибор использовался для измерения: напряженности электрического поля (Еср, В/м) на частотах, используемых радиостанциями 101,1 и 102,9 МГц; плотности потока энергии электромагнитного поля (ППЭ, мкВт/см2) на частотах, используемых высокочастотными установками, станциями мобильной связи и другими установками (900, 1800, 5000 и 39000 МГц); плотности потока энергии электромагнитного поля (ППЭ, мкВт/см 2) на частотах, используемых телестанциями (471,25 и 751,25 МГц). Было обработано 1700 измерений напряженности электромагнитного поля (ЭМП) и плотности потока энергии, изучены предельно допустимые уровни (ПДУ), утвержденные Санитарными нормами и правилами [4]. Так, например, для 14-этажного здания по ул. Гончара, 16 графики изменения напряженности электромагнитного поля и плотности потока энергии в зависимости от этажа здания показаны на рис. 1–3.
Рис. 1. График зависимости напряженности ЭМП на частотах работы радиостанций 101,1 и 102,9 МГц от этажа здания по ул. Гончара, 16
Исследования показали, что уровень электромагнитного излучения значительно превышает естественный радиофон Земли, а в отдельных случаях и гигиенические нормативы для населения. Установлено, что: в местах расположения радиостанций на частотах 101,1 и 102,9 МГц напряженность ЭМП достигала 3–25 В/м при нормативе 3 В/м; 25
на частотах, используемых высокочастотными установками, станциями мобильной связи и другими установками при ПДУ 2,5 мкВт/см2 плотность потока энергии достигала 1,8–15,20 мкВт/см2 на частоте 39 000 МГц; 1–4,90 мкВт/см2 на частоте 5 000 МГц; 0,65–5,80 мкВт/см2 на частоте 1800 МГц; 1,5–6,00 мкВт/см2 на частоте 900 МГц; 1–4,92 мкВт/см2 на частоте 759,25 МГц; 2–5,27 мкВт/см2 на частоте 471,25 МГц.
Рис. 2. График зависимости плотности потока энергии ЭМП на частотах работы телестанций 471,25 и 751,25 МГц от этажа здания по ул. Гончара, 16
Рис. 3. График зависимости плотности потока энергии ЭМП на частотах работы станций мобильной связи 900 и 39 000 МГц от этажа здания по ул. Гончара, 16
Таким образом, в настоящее время существует актуальная научнотехническая и эколого-экономическая проблема разработки новых подходов, методик расчетного прогнозирования и инструментального контроля уровней электромагнитных полей вблизи радиотехнических объектов. С целью обеспечения электромагнитной безопасности территорий продолжительного пребывания человека необходимо: – пересмотреть санитарные нормы и правила защиты населения от электромагнитных излучений, то есть уточнить предельно допустимые уровни; 26
– разработать новые методики оценки электромагнитного загрязнения и эколого-экономического ущерба, наносимого окружающей среде. Литература: 1. Шандала М. Г., Думанский Ю. Д., Иванов Д. С. Санитарный надзор за источниками электромагнитных излучений в окружающей среде. – К. : Здоровье, 1990. – 152 с. 2. Никитина Н. Г., Думанский В. Ю. Электромагнитные поля как фактор влияния на здоровье населения // Гигиена населенных мест. К. – Т. 2. – Вып. 38. – К., 2001. – С. 52–53. 3. Наукові і практичні проблеми гігієни фізичних факторів / О. В. Логвиненко, А. В. Глембоцька, Ю. Д. Думанський, В. І. Назаренко, В. М. Проценко // Гігієна населених місць. – Вип. 43. – К., 2004. – С. 227–233.
27