МЕТОД ІДЕНТИФІКАЦІЇ НЕБЕЗПЕК ТА ПРОГНОЗУВАННЯ ВИНИКНЕННЯ НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ У РАЗІ ЗАБРУДНЕННЯ ҐРУНТУ СПОЛУКАМИ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ

Автор(и)

  • І.В. Панасюк Київський національний інститут технологій і дизайну, Україна https://orcid.org/0000-0001-6671-4266
  • Л. Д. Третякова Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-6909-4864
  • Л.О. Мітюк Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-4914-2387

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2022.272097

Ключові слова:

виробничі відходи, математичне моделювання, глибина і рівень засоленості ґрунту.

Анотація

У статті проаналізовано причини виникнення небезпек, які призводять до техногенних надзвичайних ситуацій із забруднення ґрунтів сільськогосподарського призначення, поверхневих і підземних вод. Наведено наслідки для здоров’я населення у разі вживання води та продуктів із забруднених джерел. Запропоновано метод ідентифікації небезпек та прогнозування виникнення надзвичайних ситуацій у разі забруднення ґрунту сполуками важких металів. Джерелом виникнення надзвичайних ситуацій можуть стати ділянки довготривалого зберігання відходів виробництва. Початкова необхідна умова формування поля математичної моделі – наявність у поверхневому шарі ґрунту хімічних сполук шкідливих елементів з концентрацією, яка перевищує граничнодопустиму, а також інформація про структуру ґрунту та його характеристики (коефіцієнт молекулярної дифузії, об'ємна вологість), та умови зберігання шламу на території підприємства. Реалізація методу дає змогу оцінити змінення в часі рівня засоленості ґрунтів та глибини проникнення хімічних сполук. Практичне використання методу дало змогу виявити головні небезпеки під час довготривалого зберігання відходів гальванічного виробництва на відкритих ділянках. Визначена динаміка збільшення рівнів засолення ґрунту та глибини проникнення важких металів за двадцять років зберігання, а також оцінена можливість потрапляння небезпечних сполук до ґрунтових вод. Наведено рекомендації щодо способів запобігання виникнення надзвичайних ситуацій та обґрунтовано потребу у впровадженні методів вторинної переробки відходів виробництва та покращення утилізації шкідливих відходів.

Посилання

Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy. Official Journal of the European Communities. L. 327, vol.43, 22.12.2000. 72 p.

On Decision of the National Security and Defence Council of Ukraine of 19 March 2021 "On Measures to Improve Chemical Safety on the Territory of Ukraine". Decree of the President of Ukraine № 104/2021. [Online]. Available: https://www.president.gov.ua/documents/1042021-37417.

National report on the state of the environment in Ukraine in 2020. [Online]. Available: https://mepr.gov.ua/news/38840.html

Polevoy A.M., Gutsal A.I., Dronova O.A. Soil Science: textbook. Odessa: Ecology, 2013.

National report on the state of the environment in Ukraine in 2018, 2019. [Online]. Available: https://mepr.gov.ua/news/38840.html

Report on the main results of the State Emergency Service of Ukraine in 2019. [Online]. Available: https://www.dsns.gov.ua/ua/Zvitni-materiali-Derzhavnoyi-sluzhbi-Ukrayini-z-nadzvichaynih-situaciy.html

Loboichenko, V. Development of a hazard identification procedure for low-tonnage chemical production facilities. Problems of emergencies, No 2(30), pp. 176-186, 2019.

Adamu C.I., Nganje T.N., Edet A. (2014). Heavy Metal Contamination and Health Risk Assessment Associated with Abandoned Barite Mines in Cross River State, Southeastern Nigeria. Journal of Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management, 3, pp. 10-21, 2014

Toxicological Profile for Lead. The Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). 2020. [Online]. Available:: https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp13.pdf

Ali H. Khan E. Trophic Transfer, Bioaccumulation and Biomagnification of Non-Essential Hazardous Heavy Metals and Metalloids in Food Chains. Concepts and Implications for Wildlife and Human Health. Human and Ecological Risk Assessment, 25, pp. 1353-1376, 2018. URL: https://doi.org/10.1080/10807039.2018.1469398.

Chen Y., Yuan L., Xu C. The Accumulation Characteristics and Potential Health Risks of Heavy Metals in Vegetables from Reclaimed Area of China. Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal, 24, pp. 949-960, 2018. URL: https://doi.org/10.1080/10807039.2017.1403281.

Khan K., Khan H., Lu Y., Ihsanullah I., Nawab J. Evaluation of Toxicological Risk of Foodstuffs Contaminated with Heavy Metals in Swat, Pakistan. Ecotoxicology and Environmental Safety, 108, pp. 224-232, 2014. URL: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2014.05.014

Kornelyuk N.M., Khomenko O.M. Bioaccumulation of heavy metals by the urban trees around Cherkassy thermal power plant. Ukrainian Journal of Ecology, 8(1), pp. 953–960, 2018. doi: 10.15421/2018_298.

Ayantobo O.O., Awomeso J.A., Oluwasanya G.O., Bada B. S., Taiwo A. M. Non-Cancer Human Health Risk Assessment from Exposure to Heavy Metals in Surface and Groundwater in Igun-Ijesha, Southwest, Nigeria. American Journal of Environmental Sciences, 10, pp. 301-311, 2014. URL: https://doi.org/10.3844/ajessp.2014.301.311.

Lemos D.H., Camargo C.A., Camargo M.A., Landgraf M.D. Evaluation on the Concentration of Heavy Metals in Surface Waters in the Municipality of Pratápolis-MG. Open Access Library Journal, 6(5), pp. 1–12. 2019. doi: 10.4236/oalib.1105427.

Al-Musharafi S.K , Mahmoud I. Y., Al-Bahry S. N. Environmental Contamination by Industrial Effluents and Sludge Relative to Heavy Metals. Journal of Geoscience and Environment Protection, Vol. 2, No. 2, pp. 22-28, 2014. doi: 10.4236/gep.2014.22003.

Children's health and the environment in Europe: a baseline assessment. European Environment and Health Information System (ENHIS). 2007. Fact Sheet No. 4.4. CODE. RPG4_Food_EXI, World Health Organization. [Online]. Available: http://worldcat.org/identities/lccn-n2008180852/

Baseline Human Health Risk Assessment. US Environmental Protection Agency (USEPA). 2001. Vasquez Boulevard and 1-70 Superfund Site, Denver. [Online]. Available: http://www.epa.gov/region8/superfund/sites/VB-170-Risk.pdf

Zarazúa G., Girón-Romero K., Tejeda S., Carreño-De León C., Ávila-Pérez P. Total Reflection X-Ray Fluorescence Analysis of Toxic Metals in Fish Tissues. American Journal of Analytical Chemistry, 5 (12). pp. 806–811, 2014. doi: 10.4236/ajac.2014.512089

Rumana S, Nazimah M, Bader-Un-Nisa. Vulnerability of Sunflower Germination and Metal Translocation under Heavy Metals Contamination. American Journal of Plant Sciences, Vol. 10, No. 5, 2019. doi: 10.4236/ajps.2019.105054.

Nester A.A., Nikitin O.O., Romanishina O.V., Mitiuk L.O., Polukarov Yu.O. Achieving environmental security with economic impact. Journal of Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, No 6. pp. 115–120, 2020. URL: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6506170646

Zhongchen H., Jianwu Li, Hailong W., Zhengqian Ye, Xudong W., Yongfu Li, Dan L., Zhaoliang S. Soil Contamination with Heavy Metals and Its Impact on Food Security in China. Journal of Geoscience and Environment Protection, Vol. 7, No. 5, 2019. doi: 10.4236/gep.2019.75015

Myslyuk О., Khomenko О., Yehorova О. Ecological assessment for the acid-base properties of urban soils in cherkasy city. Bulletin of Kremenchuk Mykhailo Ostohradskyi State Polytechnic University, Vol. 4 (117), pp. 53-59, 2019. doi: 10.30929/1995-0519.2019.4.53-59

Nasirova N. K., Mukhamedov K. G., Mutalov Sh. A., Mukhamedov J. K. Electroplating sludge utilization. Universum: technical sciences, 12 (93), 2021. URL: https://7universum.com/pdf/tech/12(93)%20[15.12.2021]/Nasirova1.pdf

Tretiakova L, Mitiuk L. Prediction of soil salinity from galvanic sludge. Actual Problems of Renewable Power Engineering, Construction and Environmental Engineering: IV International Scientific-Technical Conference, 6-8 February 2020, Kielce (Poland, Ukraine, Croatia, Slovakia, Sweden, USA): Book of Abstracts. Kielce, Politechnika Świętokrzyska, pp. 150-153, 2020. [Online]. Available: https://books.google.com.ua/books/about/Actual_Problems_of_Renewable_Power_Engin.html?id=Mc94zQEACAAJ&redir_esc=y

Loboichenko V. Methodology for identifying prerequisites for the expansion of emergencies resulting from the accumulation of hazardous substances in chemical facilities. Urban Public Utilities, 1(154), pp. 298-30, 2020. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/10924

Shevchenko O.L., Bublias V.M., Kolomiets S.S. Bases of transference of moisture are in the zone of suspend water. Kyiv: A Publishing-polydiene center is the "Kyiv university", 2014. URL: https:// www.geol.univ.kiev.ua › lib › moisture_transfer.

Nester A.A., Tretiakova L, Mitiuk L, Prakhovnіk N, Husiev A. Remediation of Soil Containing Sludge Generated by Printed Circuit Board Production and Electroplating. Journal of Environmental Research, Engineering and Management, Vol. 76, No. 4, pp. 68–75, 2020. doi: 10.5755/j01.erem.76.4.25460

Baliuk S.A., Drozd O.M. Assessment of production eco-system services of the salted and solonetzic soils of South of Ukraine. Visnik agrarnoyi nauki, 1, pp. 60–67, 2019. doi.org/10.31073/agrovisnyk201901-09

Tretiakova L., Mitiuk L., Panasiuk I., Rebuel E. Mathematical model building for predicting the dissemination of hazardous substances in the soil. EUREKA: Physics and Engineering, No. 1 (38), pp. 12-22, 2022. doi: 10.21303/2461-4262.2022.002231

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-03-09

Номер

Розділ

ЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ В ЕНЕРГЕТИЦІ