Наведено результати наукових досліджень в галузі геохімії техногенних радіонуклідів та важких металів. Висвітлено геологічні та геохімічні аспекти безпечного поводження з радіоактивними і токсичними відходами. Розглянуто питання фракціювання природних ізотопів, трансформації озонового шару над територією України, проблеми формування техногенних родовищ гірничо-добувного комплексу.

Приведены результаты научных исследований в области геохимии техногенных радионуклидов и тяжелых металлов. Освещены геологические и геохимические аспекты безопасного обращения с радиоактивными и токсическими отходами. Рассмотрены вопросы фракционирования природных изотопов, трансформации озонового слоя над территорией Украины, проблемы формирования техногенных месторождений горно-добывающего комплекса.

Проанализированы роль экспериментальных исследований в развитии теории метаморфогенного рудообразования, магматизма и метаморфизма в рудообразовании. Освещены перспективы открытия золоторудных месторождений в докембрии Украинского щита. Рассмотрены физико-химические условия образования шеелита в скарнах и скарноидах щита. Определены критерии и категории метаморфогеннорудных систем. Описана природа карбонатов Севериновского месторождения урана. Раскрыты причины фракционирования изотопов титана в ильменитах земных пород, взаимосвязь углеродистого вещества с золотом и другими элементами в образованиях раннего докембрия Украинского щита.

Освещены проблемы теории рудообразования, закономерности размещения и критерии прогнозирования и поисков месторождений, моделирования рудообразующих систем. Рассмотрены перспективы выявления богатых и комплексных урановых руд на Украинском щите. Описаны типы рудно-магматических систем и рудно-формационные ряды альпийского цикла развития Карпат. Изложены теоретические основы выявления новых видов рудного сырья. Изучены особенности тектонического плана и золотоносности докембрия Украинского щита за результатами дистанционного зондирования, связь уранового оруденения центральной части щита с особенностями ее глубинного строения. Проанализировано влияние фильтрационных свойств эпигенетически и метаморфически измененных пород на процессы метаморфогенного рудообразования.

Освещены проблемы развития радиационной минералогии и геохимии в Украине. Проанализированы закономерности тектонического развития Криворожско-Кременчугской зоны Украинского щита. Рассмотрены железо-марганцевые типы осадочных рудных и рудоносных формаций оксидного и восстановительного рядов, а также их метаморфизованных аналогов, разобщенных в разрезах. Определены роль основных типов нерудного сырья в мировой экономике и горнорудной промышленности ведущих стран мира, а также перспективы и потенциал развития неметаллических полезных ископаемых Украины.

Освещены структурная упорядоченность и аспекты металлогении юго-западной украинской части Восточно-Европейской платформы на базе материалов дистанционного зондирования. Проанализированы закономерности развития деформаций в породах Белозерской серии Украинского щита. Приведена характеристика Михайловского уранового месторождения трещинно-инфильтрационного типа в докембрийских гранито-гнейсах в центральной части данного щита. Рассмотрены структурно-литологические условия локализации золота в диафторированных и метасоматически измененных гнейсах ингуло-ингулецкой серии, изучены их геохимические и минералогические особенности, механизмы накопления и генезис оруденения.

Розглянуто історичні аспекти виникнення, розвитку та формування сучасних проблем наукового напряму "Геохімія техногенезу". Цей напрям вивчає сукупність хімічних і технічних процесів, спричинених діяльністю людства, які призводять до перерозподілу хімічних елементів на планеті. Він виник на основі сучасної геохімії В. І. Вернадського, що вивчає процеси формування хімічного складу земної кори, розвиненої в працях О. Є. Ферсмана. Розвиток науково-технічної революції, що призвів до формування нової геологічної сили - Людини, - зумовив істотний перерозподіл хімічних елементів у земній корі внаслідок антропогенної діяльності. Зона техногенезу сягає нижньої границі біосфери в земній корі. Техногенна емісія окремих хімічних елементів (Pb, Se) більш як у 100 разів перевищує їхню природну емісію. Обсяги речовини земної кори, залученої в процеси техногенезу, на порядок перевищують осадонакопичення у фанерозої, що призведе до порушення термодинамічної квазірівноваги, сформованої протягом 4,5 млрд років. Особливої актуальності цей напрям набув у другій половині XX ст. унаслідок внесення у біосферу низки нових речовин, які не існують в природі. Сучасні проблеми геохімії техногенезу знаходяться в полі дослідження глобального антропогенного циклу "енергія - відходи". У широкому сенсі відходи - це все, що є результатом нашої діяльності з виробництва енергії та її використання. Їх надходження у біосферу втричі перевищує темпи осадонакопичення у фанерозої. Головні шляхи подолання антагонізму між техно- та біосферою полягають у глобальному впровадженні замкненого виробничого циклу та доведення вже накопичених відходів до стану, який вписується у природні біогеохімічні цикли. Базовим принципом поводження з відходами повинна стати перспективна придатність їх використання майбутніми поколіннями на відповідному етапі розвитку науково-технічної революції. Головним пріоритетом наукових досліджень повинна стати екологічна стабілізація біосфери.

Проведено аналіз сучасних публікацій, у т.ч. авторських, присвячених дослідженню процесів формування нанорозмірних мінеральних фаз на поверхні розділу бентонітового буферу, мінеральний склад якого містить переважно монтморилоніт (70 - 90 мас. %), і сталевого контейнеру в умовах геологічного сховища радіоактивних відходів. Розглянуто зміни фізико-хімічних умов, мінералогічних, геомеханічних і гідравлічних властивостей бентоніту під час експлуатації та закриття геологічного сховища, що можуть призвести до зниження ізолюючих властивостей буфера. Уваги потребує аналіз процесів, які відбуватимуться на межі розділу бентонітового буферу та сталевого контейнера. Показано, що формування на поверхні сталі зародкових структур Green Rust і феригідриту та їх фазові перетворення на сорбційноактивні фази оксигідроксидів та оксидів феруму може стати додатковим механізмом фіксації мобільних форм радіонуклідів і переведення їх в менш мобільний і токсичний стан шляхом відновлення. У разі контакту насиченого грунтовими водами бентонітового буферу з поверхнею сталі мінералогічні зміни бентоніту спрямовані на процеси сапонітизації та бейделітизації. В той час, як сапонітизація не є критичною для ізолювальних властивостей буферу внаслідок здатності сапоніту до набухання, а часткове або повне утворення бейделіту суттєво погіршує ізоляційні властивості буферу. Одним із головних процесів, який може стати критичним для ізоляційних властивостей бентоніту, є ілітизація монтморилоніту, швидкість якої залежить від температури, хімічного складу водного середовища (значення рН і концентрації лужних катіонів, особливо, K+), ступеня насиченості бентоніту водою та співвідношення дисперсної фази та дисперсійного середовища. В той час, як прогнозна оцінка свідчить про неможливість ілітизації буфера внаслідок недостатньої температури на поверхні бентоніту, використання сторонніх будівельних матеріалів, зокрема, цементів, може зсунути рівновагу та призвести до перетворення бентоніту на іліт. Підкреслено необхідність проведення комплексних експериментальних досліджень, які нададуть змогу спрогнозувати довгострокову стабільність бентонітового буфера в умовах існування геологічного сховища з урахуванням мінералого-геохімічних процесів, викликаних корозією сталевого контейнера.

Рассмотрены особенности геологического строения и геодинамического развития Белоцерковско-Одесской межблоковой зоны Украинского щита. Установлена возможная связь торий-уранового оруденения с конкретными дислокационными структурами и петрологическими процессами. Даны некоторые поисковые критерии торий-уранового оруденения.

Видобуток вугілля призводить до змін оточувального ландшафту за рахунок нагромадження гірничих мас. Шахтні породи в териконах схильні до самозагоряння, що призводить до хімічного забруднення атмосфери продуктами горіння. Розглянуто види порушень навколишнього середовища, їх причини (зокрема, викиди отруйних речовин промисловими підприємствами регіону, викиди парникових газів і твердих часточок (сажа) з димарів, випаровування летких отруйних речовин із відстійників, пилове забруднення - здування отруйних речовин із золо-, шлако- та шламовідвалів, териконів, забруднення атмосферного повітря викидами від стаціонарних і пересувних джерел - золою від теплоелектростанцій, формальдегідами, діоксидом азоту та ін., транскордонне перенесення забруднювальних речовин повітрям у прикордонних областях, тощо) та наслідки, що зумовлюють забруднення атмосферного повітря. Встановлено основні проблеми охорони атмосферного повітря, до яких належать виявлення фактичних викидів шкідливих речовин в атмосферу за технологічними циклами, об'єктами шахтного комплексу і вугільними підприємствами у цілому, проведення їх кількісної і якісної оцінки. Проаналізовано та графічно проілюстровано дані щодо забруднення атмосферного повітря вугільними підприємствами України за 2018 р. Як природоохоронні заходи щодо атмосферного повітря запропоновано та передбачається: проведення робіт із гасіння породних відвалів, що горять; застосування екологічно чистих і безпечних технологій формування нових породних відвалів; виконання профілактичних робіт із запобігання самозаймання відвалів; оснащення організованих джерел викидів новими газоочисними установками, аспіраційними системами, золоуловлювачами, електрофільтрами; реконструкція котлоагрегатів котелень тощо.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л293 + Л362.092.207

Рубрики:

Адсорбенти. Засоби для очищення води

Шифр НБУВ: Ж72342 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати дослідження дисперсного, хімічного складу та морфометрично-мінералогічних особливостей пилу золи винесення Трипільської ТЕС. Проаналізовано аналітичні дані щодо вмісту суспендованих часточок в атмосферному повітрі в межах зони впливу ТЕС (10 км). Дослідним матеріалом слугував пил, відібраний із повітря та поверхні листя рослин щириці (Amaranthus). У ході дослідження встановлено, що суспендовані часточки, є недиференційованими за складом, є переважно дрібнодисперсними (менше 10 мкм) фракції силікатів (алюмосилікатів), кристалів сірки (сульфідів, сульфатів), оксидів цирконію з включеннями міді, натрію, калію, кальцію, магнію, сірки, хлору, поодинокими включеннями фосфору та фтору. Форма пилових часточок переважно є конгломератоподібною з налипанням дрібних часточок різної форми - від ідеально сферичної до уламкової з гострими краями. Вміст діоксиду кремнію у хімічному складі пилу сягає 70 - 20 %. Наявність цирконію та "реактивного кремнезему" у складі досліджуваного пилу підтверджує його переважно техногенний генезис. Адже "реактивний кремнезем" може утворюватися лише внаслідок високотемпературної обробки кварцових часток. Кварцові аерозольні часточки, утворені під час згоряння вугілля, активно взаємодіють з газами, кислотами, важкими металами з утворенням "кварцових мікроконтейнерів", що переносять токсичні речовини. Потрапляючи в організм людини, часточки кварцу приносять на своїй поверхні сполуки, які є сильними токсинами, канцерогенами та мутагенами. А гострі уламки кристалів кварцу викликають механічні пошкодження тканин організму. Пил золи винесення Трипільської ТЕС є істотною екологічною небезпекою для населення та рослинності 10-км зони. Інгаляція пилу людиною викликає розвиток захворювань дихальних шляхів, а саме: фіброзу, гранульоми, силікозу. Осадження пилу золи винесення на поверхні листя призводить до всихання рослини. Оскільки біологічно активний кремній у складі пилу призводить до утворення у тканинах листя кальцій-силікатних мікросталагмітів, які перекривають продихи.

Проведено сопоставление Дибровского уран-торий-редкоземельного (УТРЗ) рудопроявления Украинского щита (северное Приазовье) по ряду критериев (структурно-тектонических, формационных, стратиграфических, геохронологических, литологических, минералого-петрографических, геохимических) с известными похожими объектами Украинского щита (Николо-Козельское месторождение, Северо-Терсянское рудопроявление и др.); сделан вывод об их принципиальном генетическом сходстве. Указанные месторождения и рудопроявления локализованы в породах формации метаморфизованных конгломератов, гравелитов и песчаников и принадлежат к единому стратиграфическому уровню - основанию палеопротерозойского протоплатформенного чехла. Получены новые минералого-геохимические данные, подтверждающие исходно осадочный (россыпной) генезис торий-редкоземельных концентраций Дибровского рудопроявления. Генезис урановых концентраций в рудах остается дискуссионным - он связан с влиянием как осадочных синдиагенетических, так и наложенных эпигенетических, метаморфических, ультраметаморфических, метасоматических процессов, проявленных на месторождении, роль которых в рудообразовании еще предстоит оценить. Конкретизированы основные поисковые критерии комплексного УТРЗ оруденения дибровского (николо-козельского) типа: первостепенными в числе локальных поисковых критериев являются замковые части синклиналей и участки с повышенной мощностью кластогенных преджелезорудных свит нижнескелеватского стратиграфического уровня. Благоприятным фактором является близкое расположение массивов микроклиновых монацитоносных гранитов архейского возраста, служивших областью выветривания и источником кластогенного материала. Намечен перечень перспективных структур в пределах восточной части Украинского щита.

Обгрунтовано науковий підхід щодо створення превентивних засобів пожежогасіння лісових горючих матеріалів шляхом іммобілізації на поверхні нітрогенфосфоровмісної катіонної полімерної поверхнево-активною речовини полігексаметиленгуаніду (ПГМГ), що одночасно має властивості четвертинної амонійної солі та поліелектроліту і відноситься до малотоксичних речовин IV класу небезпеки. Показано, що фіксація солей ПГМГ на поверхні лісових горючих матеріалів є можливою за рахунок хімічної взаємодії (разом із фізичною) між речовиною та деревиною. Встановлено, що взаємодія похідних ПГМГ із горючими компонентами лісових екосистем, зокрема деревиною та органами дерев, відбувається за рахунок утворення багатоцентрових водневих зв'язків між гідроксильними групами (переважно целюлози) поверхні та аміногрупами полімеру, внаслідок чого солі ПГМГ достатньо міцно адсорбуються на поверхні лісових горючих матеріалів, що є підставою для отримання стійкого вогнезахисного покриття. Внаслідок іммобілізації на поверхні лісових горючих матеріалів утворюється полімерний інгібуючий шар, що підтверджено методами термічного аналізу та ІЧ-спектроскопії з Фур'є перетворенням. Розроблено вогнегасні композиції, на основі солей ПГМГ, які після висихання на поверхні целюлозовмісних матеріалів утворюють водостійкі полімерні плівки з високими характеристиками міцності та пролонгованим біоцидним ефектом, що обумовлено наявністю гуанідинових груп, які об'єднані в загальний полімерний ланцюг. Випробування вогнезахисної ефективності запропонованих композицій зменшують лінійну швидкість поширення полум'я майже у 3 - 4 рази в порівнянні з необробленими зразками лісових горючих матеріалів. Вперше запропропоновано використання розроблених вогнезахисних композицій, на основі солей ПГМГ, для прокладання профілактичних загороджувальних смуг у найбільш пожежонебезпечних напрямках (періодах) і опорних смуг під час локалізації лісових пожеж і для проведення профілактичних заходів із метою захисту лісових насаджень від шкідників.

Індекс рубрикатора НБУВ: И41,32

Рубрики:

Збагачення корисних копалин

Шифр НБУВ: Ж72342 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На основании обобщения литературных и картографических материалов, включая данные космических съемок, уточнены особенности пространственного положения, сегментации и тектонической позиции глобального трансевроазиатского пояса дислокаций и планетарной трещиноватости - линеамента Карпинского (ЛК). Описываемая геоморфоструктура является неотъемлемой составной частью закономерно пространственно ориентированного древнего регматогенного разломного каркаса Евразии, образованного на ранних этапах формирования жесткой земной коры под влиянием космических ротационных факторов. Линеамент на разных своих участках состоит из различных морфотектонических геоструктурных элементов (линейных грабенов, валообразных поднятий, складчатых прогибов и орогенов, шовных зон и др.). Он рассекает и разобщает очень разные по своему типу и рангу блоки земной коры (древние и молодые платформы, щиты, зоны мезо-кайнозойской эпиплатформенной орогении, складчатые коллизионные зоны), являясь при этом единой трансконтинентальной сквозной структурой. Сопряжение этих разнородных элементов в составе одного пояса концентрации глубинных разломов контролируется долгоживущей квазистационарной упорядоченной планетарной регматической разломной сетью, ее северо-западной диагональной системой. ЛК разделяется в продольном направлении на две части наиболее крупного ранга - северо-западную палеорифтогенную (Припятский грабен - Туаркырская складчатая зона) и юго-восточную коллизионно-сдвигово-орогенную (Центральный Мангышлак - Южный Тянь-Шань), которые различаются между собой по структурному рисунку разломов и преобладающему динамическому режиму формирования.

Розглянуто питання оптимізації процесу та інтерпретації інформації, отриманої під час радіологічних вимірювань компонентів навколишнього середовища, на прикладі обробки даних досліджень, проведених на території Новокостянтинівського родовища урану та однойменної шахти. Аналітичне опрацювання масивів фактичних даних супроводжується їх просторовим відображенням за допомогою засобів комп'ютерного картування. Ефективність такого відображення залежить від надійності вибору критеріїв, за якими будуються просторові поля розподілу виміряних показників. Запропоновано підходи до просторовоговідображення результатів конкретних радіоекологічних моніторингових досліджень, які протягом трьох років виконуються Інститутом геохімії навколишнього середовища Національної академії наук України. З використанням фактичних даних, отриманих під час польових вишукувань, показано метод ранжування рядів виміряних показників, в основу якого покладено урахування апаратурної похибки приладу при виконанні того чи іншого інструментального вимірювання. Метод обробки інформації проілюстровано результатами побудови карт просторового розподілу виміряних показників щільності потоку (ексхалації) радону з грунту, отриманих під час останніх за часом польових робіт. На картах виділено поля розподілу "фонових" та аномально високих виміряних показників. Останні локалізовані у місці дислокації видобувних потужностей шахти. Простежено наявність аномальних зон у місцях залягання геологічних розломних структур і ймовірних зон розущільнення осадової товщі. Наведені результати просторового відображення порівняно з аналогічними результатами картування фактичних даних попереднього року досліджень і результатами картування іншого показника радіологічних вимірювань - потужності еквівалентної дози гамма-випромінювання у навколишньому середовищі. Отримані результати показують, що описаний метод може бути застосований для надійного виділення аномальних зон розподілу виміряних показників радіоактивності та їх просторового відображення. Картування аномальних зон може бути використане при оцінюванні радіоекологічної ситуації на радіаційно забруднених територіях, зокрема - родовищах урану, а також, як опосередкований пошуковий критерій дистанційних досліджень. Наведено стислу геологічну характеристику Новокостянтинівського родовища урану, показано його геологічний план і розрізи.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л364.211

Шифр НБУВ: Ж72342 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты минералого-петрографического, электронно-микроскопического, изотопного и рентгеноструктурного изучения палеопротерозойских высокоуглеродистых шунгитоподобных пород (ШПП) Млынковского участка (Правобережный район Криворожско-Кременчугской структурно-формационной зоны). Установлено их принципиальное структурно-вещественное и генетическое сходство со стратифицированными метаморфизованными глинисто-кремнистыми шунгитоносными породами Карелии. Характерной особенностью ШПП Млынковского участка, выделяющей их среди прочих метаморфизованных осадков раннего докембрия Украинского щита, является крайне низкая степень метаморфизма, соответствующая цеолитовой фации. Об этом свидетельствуют слабая раскристаллизация кремнистого (опал-халцедонового) матрикса (ОХМ) пород и присутствие в породах цеолитов и углеродистого вещества, не достигшего стадии графитации. Обнаружение таких слабометаморфизованных пород в раннем докембрии представляет исключительный интерес для реконструкции первичных условий седиментации. В породах выявлены многочисленные биогенные образования (микрофоссилии), наиболее близкие (но не идентичные) по своим морфологическим признакам к цианобактериям рода Lyngbiopsis ambigolaevis sp. nov. семейства Oscillatoriacea. Тонкозернистый углерод-ОХМ пород и присутствие в них микрофоссилий указывает на биогенно-хемогенную природу вещества. Несмотря на некоторые различия геологических условий нахождения и обстановок осадконакопления, сходство углеродистых пород Млынковского участка с шунгитовыми породами Карелии по многим параметрам, в том числе по характерной тесной ассоциации тонкозернистого кремнистого и углеродистого вещества как результата кристаллизации и полимеризации первично-гомогенного гелевого осадка - органо-силикатного комплекса, свидетельствует о том, что шунгиты Карелии явление не уникальное. Это служит указанием на возможность выявления в Украине новых проявлений ШПП в существенно иных, не типичных для месторождений Карелии, геологических ситуациях. Подчеркнута необходимость систематических исследований различных групп углеродсодержащих пород Украинского щита с параллельной разработкой способов их рационального использования.

Запропоновано сучасний концептуальний підхід до вивчення еколого-гідрогеологічної трансформації якісного складу питних підземних вод бучацько-канівського водоносного комплексу центральної частини Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну у поточних природно-техногенних умовах. Проведено раціональне комплексування показників, які характеризують геологічні, еколого-гідрогеологічні та неотектонічні умови даної території. На базі цього встановлено та досліджено природні та техногенні чинники погіршення якості вод цільового комплексу на сучасному етапі. Виявлено просторово-часові закономірності змін хімічного складу досліджуваних вод протягом періоду активного комплексного техногенного впливу на геологічне середовище регіону (1960 - 2015 рр.). Встановлено основні елементи-забруднювачі цих вод, із розподілом їх на глибинні та поверхневі за генезисом. Визначено елементи-індикатори, що характеризують трансформацію якісного складу підземних вод. Простежено динаміку до збільшення їх вмісту у процесі довгострокової експлуатації на близько 20 потужних міських водозаборах території досліджень. На базі даного підходу розроблено заходи для стабілізації хімічного складу вод на водозаборах у межах даної території, що експлуатують бучацько-канівський водоносний комплекс. Обгрунтовано методичний підхід до прогнозування змін екологічного стану підземних вод під впливом встановлених еколого-гідрогеологічних чинників. Запропоновано заходи екологічно безпечного використання підземних вод на стратегічно важливих водозаборах у межах регіону. Надано рекомендації як для діючих, так і для перспективних водозаборів.

На території розвитку платформних фанерозойських утворень в Україні відомі численні родовища, рудовиявлення та мінеральні аномалії урану. Згідно з умовами їх формування, виділено металогенічні епохи та проведено структурно-металогенічне районування території. Встановлено, що утворення фанерозойського платформного чохла супроводжувалося накопиченням і перерозподілом у ньому урану в кілька етапів, які характеризувалися участю в рудоутворенні як екзо-, так і ендогенних процесів. Провідну роль у формуванні уранових рудних родовищ у фанерозойських осадових формаціях відіграють епігенетичні процеси. Загальний принцип екзогенного уранового рудоутворення - сполученість рудного процесу зі стадіями літогенезу порід, що їх містять. Для кожного генетичного типу уранових родовищ в осадових товщах характерна специфічна епігенетична мінералого-геохімічна зональність. Уранове зруденіння завжди приурочене до конкретної зони і взагалі є частиною цієї зональності, яка є типоморфною ознакою та головним пошуковим критерієм. У формуванні полігенних родовищ і рудопроявів урану кімерійської епохи брали участь висхідні низькотемпературні або термальні вуглекисло-вуглеводневі хлоридні розчини глибинного (метаморфічного або метагенетичного) походження, які до кінця рудоутворення розбавлялися підземними метеорними водами. Доно-Дніпровська структурно-металогенічна зона характеризується наявністю екзогенних родовищ урану пластово-інфільтраційного підкласу та полігенних ексфільтраційших родовищ. На території цієї зони відомі торій-уранові, урановугільні та уранобітумні родовища в фанерозойських платформних утвореннях. Уранове зруденіння супроводжується концентраціями (нерідко рудними) інших металів.