Геохімія техногенезу

ТОКСИКОЛОГІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ МОХОВОГО ПОКРИВУ У СОСНОВИХ ЛІСАХ БІОГЕОХІМІЧНОГО ЛАНДШАФТУ У ФОНОВОМУ РАЙОНІ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ. ЧАСТИНА 2. РАДІОНУКЛІДИ – 137CS

O. O. Oрлов — 2024-09-13

Завдання досліджень – оцінити міжвидові відмінності акумуляції 137Cs мохами; проаналізувати розподіл 137Cs між фракціями мохів; виявити багаторічну динаміку вмісту 137Cs у мохах та величини коефіцієнта біологічного поглинання 137Cs мохами у 2002–2022 рр.; розрахувати залежність між питомою активністю 137Cs у Dicranum polysetum та у ґрунті на основі статистичного систематичного підходу; виявити просторову неоднорідність питомої активності 137Cs у моховому покриві та ґрунті й кількісно оцінити її з використанням засобів фрактальної геометрії. Дослідження проведене у 2 етапи: у 2002 р. та 2022 р. на 3 пробних площах у Житомирській обл., Коростенському р-ні, Повчанському лісництві, філії «ДП Лугинське лісове господарство» ДП «Ліси України». Рослинність була представлена сосновим лісом асоціації Molinio-Pinetum Matuszkiewicz (1973) 1981, у типі лісорослинних умов вологий субір (В3). Зразки мохів відбирали по фракціях: приріст першого року, приріст другого року, приріст більш ранніх років та очіс. Питому активність 137Cs вимірювали на спектроаналізаторі СЕГ-001 AKП-С-150 із сцинтиляційним детектором БДЕГ-20-Р2. Як показник інтенсивності акумуляції 137Cs у ланці «грунт – мох» був використаний коефіцієнт біологічного поглинання (КБП). У 2002 р. за середніми значеннями вмісту 137Cs у прирості першого року (приростах першого та другого років) види мохів можна розмістити в такому порядку: Leucobryum glaucum > Dicranum polysetum > Polytrichum commune > Sphagnum palustre > S. capillifolium > Pleurozium schreberi, з міжвидовими відмінностями цього показника у 2,2 раза. У 2002 р. та 2022 р. розподіл питомої активності 137Cs між фракціями мохів був подібним: максимальні величини питомої активності 137Cs були в живих, верхівкових частинах – прирості першого року (приростах першого та другого років). Нижче цієї частини спостерігалося зменшення цього показника у прирості другого року, приростах більш раннього періоду й очосі. У всіх видів мохів у 2002–2022 рр. вміст 137Cs суттєво зменшився – від 2,46 раза у Dicranum polysetum до 2 разів у Sphagnum capillifolium. Незважаючи на суттєве зменшення питомої активності 137Cs у фракціях усіх досліджених видів мохів, середні величини КБП у 2022 р. слабо зменшилися порівняно з такими 2002 р. У 2022 р. за середніми значеннями КБП види мохів можуть бути розміщені таким чином: Leucobryum glaucum (7,42 ± 0,49) > Polytrichum commune (6,72 ± 0,45) > Sphagnum palustre (6,15 ± 0,54) > Dicranum polysetum (6,11 ± 0,43) > S. capillifolium (5,99 ± 0,56) > Pleurozium schreberi (2,97 ± 0,18). Залежність питомої активності 137Cs у ґрунті від питомої активності 137Cs у Dicranum polysetum була лінійною, тісною (r = 0,76) і достовірною (p = 0,000). Просторова неоднорідність забруднення 137Cs мохового покриву та ґрунту була високою та мала осередковий характер. Зменшення середніх значень питомої активності 137Cs у моховому покриві та ґрунті залежно від кроку сітки є підтвердженням їх фрактального розподілу. Ми запропонували замінити повну матрицю відбору проб матрицею на фракталі Вісека, з відбором проб лише по центральному стовбцю та центральному рядку або по головних діагоналях повної матриці, що дає змогу зменшити загальну кількість зразків у 5 разів, з відносною різницею середніх значень питомої активності 137Cs у моху та ґрунті порівняно з повною матрицею менше за ±10 %.

СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ ЗАЛІЗОРУДНОЇ ГАЛУЗІ УКРАЇНИ

В.Г. Губіна — 2024-09-13

У статті проаналізовано сучасний стан і перспективи розвитку залізорудної галузі України. Показано місце України у світових рейтингах за запасами залізорудної сировини й обсягів її експорту. Висвітлено стан діючих підприємств із видобутку і збагачення залізних руд. Відповідно до спеціальних дозволів на користування надрами наведено балансові запаси й обсяги видобування багатих залізних руд підприємств, що розробляють родовища підземним способом, і запаси залізистих магнетитових кварцитів, що добуваються відкритим способом і збагачуються на рудозбагачувальних фабриках із подальшим отриманням залізорудного концентрату / окатишів. Показано, що глибина робочих горизонтів в кар’єрах, на теперішній час, становить 280–420 м, в шахтах – 1200–1300 м. При цьому балансові запаси підраховано до глибини 500–600 м у проєктних контурах кар’єрів і до 1800–1900 м на родовищах в полях діючих шахт, а також запаси з невизначеним промисловим значенням поза проєктних контурів кар’єрів і в міжрудничних ціликах рудних полей шахт. Висвітлено проблеми видобутку і збагачення залізних руд на сучасному етапі. Показано, що в Україні є всі передумови для подальшого розвитку залізорудної промисловості, а саме: розвинена інфраструктура в районах розміщення діючих підприємств; наявність балансових запасів залізорудної сировини в межах родовищ і міжрудничних ділянках діючих гірничодобувних підприємств, можливість промислової розробки невеликих залізорудних родовищ, залучення до розробки окиснених кварцитів у полях діючих шахт і кар’єрів та магнетитових кварцитів у полях діючих шахт; наявність готових технологічних рішень видобутку і підйому залізної руди з горизонтів нижче за 2000 м у шахтах, перехід до підземної та відкритої розробки родовищ корисних копалин; технологічні рішення щодо підвищення якості магнетитового концентрату й отримання гематитового концентрату.

ВИКОРИСТАННЯ ЛУЖНИХ СПОЛУК РІДКИХ РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ ЯК АКТИВАТОРІВ ТВЕРДІННЯ ГЕОПОЛІМЕРІВ ДЛЯ КОНДИЦІОНУВАННЯ БОРАТВМІСНИХ КУБОВИХ ЗАЛИШКІВ

Ю.Г. Федоренко — 2024-09-13

Цементування рідких радіоактивних відходів, що містять у складі кубові залишки атомних станцій у мінеральні матриці, є розповсюдженим методом кондиціонування. Зв’язуючим для цементування найчастіше застосовують портландцемент. Проте, коли відходи містять значну кількість солей, особливо боратів, якість компаундів знижується. Як альтернатива у статті розглядається питання щодо кондиціонування відходів у геополімерні матриці за допомогою лужних сполук, що входять до складу кубового залишку. Процес синтезу геополімерів поєднує в собі два етапи – попереднє руйнування матеріалів (механічне, хімічне, термічне) і створення умов для твердіння підготовлених складових. Останнє досягається в разі з’єднання матеріалів із лужними сполуками (NaOH, KOH, Na2SiO3 та ін.). У лужному середовищі утворюється геополімерна матриця, яка містить радіоактивні відходи. Після випаровування води концентрація лужних сполук відходах АЕС з реакторами ВВЕР досягає таких рівнів, що самі відходи в деяких випадках можуть сприяти утворенню геополімерів, хімічний склад і умови твердіння яких заздалегідь підготовлені. Під час дослідження матриць на основі гранульованого доменного шлаку, твердіння яких відбувалося в лужному розчині імітату боратввмісного РРВ, встановлено, що можна отримати компаунди з межею міцності на стиск близько 10 МПа. Використання синтезованих геополімерних матеріалів із залученням до їх складу гранульованих шлаків має відмінність у тому, що утворюється довговічна мінеральна матриця, здатна у своєму об’ємі міцно утримувати радіонукліди чи токсичні речовини. Для досягнення такого результату шлак має містити значну кількість аморфної високодисперсної (менш ніж 80 мкм) компоненти, яка сама по собі під час твердіння надає зразкам міцності близько 4 МПа. Подальше вивчення отриманих компаундів може визначити перспективність такого способу кондиціонування й оптимальні умови реалізації процесу.