Геохімія техногенезу

ІЗОТОПНО-ГЕОХІМІЧНІ АСПЕКТИ ВИНИКНЕННЯ ЖИТТЯ НА ЗЕМЛІ В РАННЬОМУ ДОКЕМБРІЇ

Ю.М. Деміхов, В.Г. Верховцев, О.Г. Мусич, Н.М. Борисова, З.М. Кравчук — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0200

Час появи життя та кисню на Землі є дискусійним. З метою пошуку ознак наявності життя й еволюції зовнішніх оболонок Землі, зокрема часу появи в атмосфері кисню, було проведено комплексне ізотопно-геохімічне дослідження порід та гідротермального флюїду родовищ докембрію Українського щита та порід Криворіжської надглибокої свердловини. Об’єкти, у яких було досліджено вміст Н2О і СО2 та ізотопний склад вуглецю СО2 у газово-рідких включеннях у кварці, піриті й польових шпатах у системі олігоклаз, ортоклаз-мікроклін-альбіт, належать до двох регіонів (мегаблоків) Українського щита й одночасно характеризують три вікові групи – мезоархейську, неоархейську та палеопротерозойську. Отримані результати дали змогу виявити еволюцію екзогенних процесів та ознаки наявності життя в зовнішніх оболонках Землі, зокрема часу появи в атмосфері кисню. Свідченням наявності життя вважається зменшення вмісту важкого вуглецю 13С у речовині. Згідно з нашими даними, лише починаючи з палеопротерозою спостерігається зменшення вмісту 13С в СО2 гідротермального флюїду, яке характерне для біогенного походження. Імовірним поясненням цього явища може бути зміна кількості кисню у верхніх оболонках Землі, що збігається з відомою оцінкою еволюції вмісту кисню в атмосфері Землі. Встановлено послідовне зменшення як вмісту вуглекислого газу, так і вмісту важкого вуглецю 13С у ньому в гідротермальних флюїдах минералоутворення золото- та урановорудних систем Українського щита від мезоархею до палеопротерозою. Підтверджено, що Велика киснева подія, тобто збільшення вмісту кисню в атмосфері Землі і відбулася в палеопротерозої між 2550 та 2000 млн років тому. Показано, що зменшення вмісту вуглекислого газу в гідротермальному флюїді докембрію відбулось у неоархеї між 2700 та 2550 млн років тому, тобто раніше збільшення в палеопротерозої вмісту кисню в атмосфері (Великої кисневої події) та утворення величезних покладів карбонатів.

ГЕОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ЗАБРУДНЕННЯ ҐРУНТІВ УКРАЇНИ ПІД ЧАС ВІЙНИ

Ю.О. Ольховик, Т.В. Дудар — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0200

Під час повномасштабного вторгнення Росії в Україну в районі інтенсивних воєнних дій відбувається деградація грунтів і виникають техногенні ландшафтно-геохімічні аномалії внаслідок ракетно-артилерійських обстрілів на площі в десятки тисяч квадратних кілометрів. Зміну ландшафтів і геохімічні аномалії підвищеного змісту важких металів у грунті традиційно пов’язують із численними вибухами боєприпасів. Інтенсивність і масштаби війни поставили перед екологами та виробниками сільськогосподарської продукції проблему забруднення грунтів залишками вибухових речовин (тротил, гексоген, динітротолуол), які є токсичними речовинами. Детонація низького порядку або часткова детонація боєприпасів із значним строком зберігання утворюють достатньо великі за розміром частинки токсичних вибухових речовин, які осідають на грунт і утворюють локальні джерела забруднення з концентрацією до декількох грамів на квадратний метр. Сільськогосподарське виробництво на землях, які зазнали інтенсивний вплив артилерійських обстрілів, може призвести до наявності в продукції помітних слідів токсичних компонентів вибухових речовин, що унеможливіть безпечність споживання, а отже, експорт зернових культур. Кількісну оцінку рівнів забруднення внаслідок осадження залишків бризантних ВР необхідно визначати шляхом відбору проб. Ситуація мозаїчності забруднення потребує розробки спеціальної методики, яка передбачитиме як рівномірну сітку точок пробовідбору, так і згущення проб поблизу чітко виражених локальних джерел забруднення. Зазначено актуальність розробки і впровадження комплексу заходів щодо контролю рівня забруднення грунтів сільськогосподарського призначення як основи економічної оцінки вибраної для відповідної локації стратегії повоєнного використання сільськогосподарських угідь.

РОЗПОДІЛ 40K У ТКАНИНАХ ПРІСНОВОДНИХ РИБ ЯК ІНДИКАТОР РАДІОЕКОЛОГІЧНОГО СТАНУ РІЧКИ ЗДВИЖ

Р.Г. Махінько — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0200

У статті представлено результати радіоекологічного дослідження, спрямованого на оцінку просторового (анатомічного) розподілу природного радіонукліду калію-40 (⁴⁰K) у тканинах прісноводних риб річки Здвиж (Житомирська область, Україна) як можливого індикатора екологічного стану водного середовища в умовах постчорнобильського періоду. Дослідження здійснено на чотирьох видах риб із різною трофічною спеціалізацією: Hypophthalmichthys molitrix (Valenciennes, 1844), Cyprinus carpio (Linnaeus, 1758), Carassius gibelio (Bloch, 1782) і Esox lucius (Linnaeus, 1758). Для кожного виду проаналізовано два ключові анатомічні сегменти – м’язову тканину (тушу) та голову з внутрішніми органами. Вимірювання рівнів ⁴⁰K виконували методом гамма-спектрометрії за допомогою сертифікованого сцинтиляційного обладнання (МКС-АТ1315), з дотриманням стандартів контролю якості (ДСТУ ISO 10012:2005). Результати дослідження свідчать про виразну анатомічну специфіку накопичення ⁴⁰K: у всіх видів зафіксовано переважне зосередження радіонукліду в м’язовій тканині порівняно з внутрішніми органами. Найвищу питому активність ⁴⁰K (156,00 Бк/кг) виявлено в щуки, що є хижаком верхнього трофічного рівня. Це свідчить про ймовірний вплив трофічного статусу на рівень біоакумуляції природного калію, що може вказувати на ефект біологічної магніфікації. У товстолобика, як рослиноїдного виду, концентрації були значно нижчими (85,80 Бк/кг у м’язах), що також підтверджує міжвидову варіабельність. Статистичний аналіз показав, що стандартне відхилення в межах кожного сегмента не перевищувало 12 %, що підтверджує стабільність метаболічного профілю тканин і достовірність вимірювань. Уперше для цієї гідроекосистеми здійснено комплексну оцінку анатомічного розподілу природного радіонукліду у рибах, що дало змогу виявити нові аспекти радіоекологічної структури водного середовища Українського Полісся. На основі отриманих результатів обґрунтовано можливість застосування показників розподілу ⁴⁰K як індикаторів стану середовища, що має значення для довгострокового екологічного моніторингу та формування рекомендацій із безпечного використання водних біоресурсів. З екологічного погляду концентрації ⁴⁰K у всіх зразках не перевищували регіональних фонових рівнів, що свідчить про відсутність радіаційного навантаження на екосистему річки Здвиж. Дослідження поглиблює розуміння впливу постчорнобильських чинників на водну біоту та пропонує аналітичну модель для подальших мультивидових досліджень у контексті екометаболічного аналізу.

ЩОДО ОЦІНКИ РИЗИКУ ВЖИВАННЯ ПИТНИХ ВОД У ДЕЯКИХ РЕГІОНАХ УКРАЇНИ

Ю.О. Ольховик — Tue, 23 Dec 2025 00:00:00 +0200

Оцінка екологічного ризику в умовах зростання антропогенного навантаження є дієвим інструментом управління станом навколишнього середовища і основою прийняття оптимальних рішень у галузі забезпечення екологічної безпеки. Тому кількісна оцінка таких ризиків стає актуальним завданням і потребує ретельного та зваженого розгляду з огляду на суттєву різницю концепції санітарно-гігієнічного нормування і концепції екологічного ризику. Якщо перша передбачає існування порогу небезпечного впливу конкретної речовини, то методологія оцінки ризику базується на безпороговій моделі, яка прогнозує імовірне зростання захворюваності, спричинене дією токсичних речовин. У статті критично розглянуто результати кількісної оцінки ризику вживання питної води із Херсонського родовища підземних вод і системи централізованого водопостачання міста Миколаєва, що опубліковані у наукових виданнях України. Показано, що автори у розрахунку неканцерогенного ризику вживання питних підземних вод за безпороговим методом використовували неадекватні формули визначення ризиків, що призвело до отримання неточних висновків щодо катастрофічних рівнів небезпеки для населення. Фактичні концентрації Mn та F у питних підземних водах Херсонського родовища не перевищують гранично допустимих концентрацій (ГДК), таким чином, наявність зазначених елементів у воді у постійному її споживанні практично не впливає на здоров’я людини згідно із визначенням поняття «гранично допустима концентрація». У статті надаються перераховані рівні ризиків вживання води з наявністю зазначених елементів, які відповідають діапазонам «задовільний» для Mn і «прийнятний» для F. Цей висновок співпадає із результатами застосування методики, рекомендованої Агентством із захисту навколишнього середовища США, для визначення індексу небезпеки Mn та F у питних підземних водах Херсонського родовища і залишкового хлору у питній воді м. Миколаєва. Для Mn та F індекс небезпеки HQ < 1, таким чином, ризик виникнення шкідливих ефектів відсутній або зневажливо малий. Індекс небезпеки наявності залишкового хлору HQ становить 5,1 > 1, що свідчить про незадовільну екологічну безпеку мешканців Миколаєва, пов’язану із якістю питної води.