35 років спогадів / І. В. Садолько

Минуло 35 років від часу Чорнобильської аварії. Тоді, у 1986-му, мало хто розумів, наскільки катастрофічною вона була, і як довго людству доведеться ліквідувати її наслідки. З роками з пам'яті зникає безліч дрібниць, нюансів, але те, що вразило тебе в перші дні та місяці, залишається з тобою назавжди. Важко забути ту аномальну, як нам здавалося, спеку весни і літа 1986-го, пташину безмовність у Чорнобилі, дві величезні зграї домашніх гусей одразу за понтонним мостом (ми навіть сперечалися, за яким принципом вони поділялися - беніївські чи чорнобильські), постійний металевий присмак у роті, а потім - кури, уже нічиї, покинуті господарями, і які щодня втрачають своє пір'я і стають абсолютно лисими.

Comparative analysis of waste generation and accumulation in Ukraine and EU = Порівняльний аналіз утворення і накопичення відходів в Україні та країнах ЄС / V. G. Gubina, V. S. Zaborovsky, N. B. Mitsiuk

Проаналізовано об'єм утворення та накопичення відходів в Україні та європейських країнах на підставі аналізу статистичних даних щодо утворення відходів у країнах ЄС (ЄС-28) і Україні. Наведено обсяги щорічного утворення та накопичення відходів за різною класифікацією, в т.ч. за класами небезпеки, видами економічної діяльності, матеріалами, з яких вони складаються. Показано, що в Україні до 2013 р. щорічно утворювалось понад 400 млн. т відходів, у тому числі понад 1 млн. т небезпечних відходів і понад 12 млн. т побутових. Останніми роками, після окупації частини Донбасу і Криму, утворюється близько 300 млн. т, у т. ч. понад 0,5 млн. т - небезпечних і 12 млн. т - побутових. В країнах ЄС понад 70 % відходів утворюється в 10 країнах: Німеччині, Франції, Англії, Польщі, Румунії, Італії, Швеції, Нідерландах, Іспанії та Фінляндії. В Україні за видами економічної діяльності найбільші обсяги відходів утворюються при видобуванні мінеральної сировини та в переробній промисловості, найменші - в процесі очищення води та при будівництві та знесенні будівель. В країнах ЄС-28 ці показники мають дещо інший характер. Наприклад, у Німеччині найбільше відходів утворюється при знесенні будівель і в переробних галузях економіки, найменше - в сільськогосподарському, лісовому та рибному господарствах. За категоріями матеріалів, з яких вони складаються, в країнах ЄС та Україні найбільше утворюється та накопичується мінеральних і затверділих відходів. В Україні найбільші обсяги відходів утворюються та накопичуються у Дніпропетровській, Донецькій, Запорізькій областях, де розташовані підприємства з видобування та збагачення залізних і марганцевих руд, титано-цирконієвих розсипів, вугілля, доломіту, металургійного вапняку, а також металургійні комбінати і феросплавні заводи, у виробничих циклах яких утворюються шлаки, шлами та промаслена окалина. Залежно від кількості відходів регіони України класифіковано на 3 групи. До першої віднесено регіони з обсягами накопичених відходів - мільярди-сотні мільйонів т накопичених відходів, до другої - десятки мільйонів тон, до третьої - менше 10 млн. т.

Detritization of aqueous solutions using hibsite = Детритізація водних розчинів з використанням гібситу / O. Pushkarov, I. Sevruk, O. Zubko, V. Dolin

Важливим завданням щодо захисту навколишнього середовища від тритієвого забруднення є пошук ефективних, простих, доступних, недороговартісних і низькоенергозатратних методів вилучення тритію з великих об'ємів низько- та середньоактивних водних розчинів. В статті з використанням досліджень на експериментальній стаціонарній системі на прикладі природного мінералу гібситу отримано нові дані щодо впливу октаедричної складової структури шаруватих силікатів на вилучення тритію із водних розчинів та визначена можливість використання гібситу в якості природного адсорбента тритію. Оцінена ступінь адсорбції тритію з водного розчину та ефект фракціонування ізотопів водню у стаціонарній системі "НТО-гібсит". Пояснений механізм затримки тритію в структурі природного адсорбенту. Тритій, вилучений із тритійованої води розподіляється у мінеральній речовині між різними структурними позиціями - з найменшою енергією зв'язку у молекулярній формі НТО в поверхнево-адсорбованій волозі (1 фракція), із дещо більшою - в іонній формі - ОТ у структурних позиціях мінерального адсорбенту (2 і 3 фракції). В гібситі у поверхнево адсорбованій формі затримується до 39 % від загальної кількості тритію, вилученого із водного розчину. Переважна затримка біля мінеральної поверхні поляризованих молекул НТО ніж молекул Н2О внаслідок динамічних адсорбційно-десорбційних процесів обумовлює ефект фракціонування ізотопів водню (<$E alpha> = 1,14). Обмін між ОН-групами структурних Al-гідроксильних шарів мінералу і ОТ-групами тритійованої води призводить до закріплення у цій формі до 55 % тритію. Отримані нові наукові результати, щодо впливу структурних і фізико-хімічних властивостей мінерального адсорбенту на його здатність вилучати тритій із водних розчинів та нові дані, щодо особливостей механізму міжфазового ізотопно-водневого обміну у водно-мінеральній системі. Це забезпечує, із залученням результатів наших попередніх досліджень, можливість розробки більш ефективних методів детритізації водних розчинів.

Evaluation of mosses and lichens as test-objects of monitoring of 137Сs contamination of pine forest biogeocenoses in Ukrainian Polissia = Оцінка мохів та лишайників як тест-об'єктів моніторингу забруднення 137Сs біогеоценозів соснових лісів Українського Полісся / O. Orlov

Мета дослідження - порівняльна оцінка придатності різних видів мохів та лишайників для радіаційного моніторингу забруднення <^>137Cs біогеоценозів соснових лісів Українського Полісся у різних лісорослинних умовах. Об'єктами дослідження були: видовий склад мохів і лишайників на постійних пробних площах (ППП), їх зустрічність у ТЛУ - В3 та А1, достатність для багаторічного моніторингу, величина питомої активності <^>137Cs у досліджених видах та коефіцієнт накопичення (КН) у системі "біомаса - субстрат". Дослідження проведено 2020 р. в Українському Поліссі, у Житомирській обл., на чотирьох постійних пробних площах: ППП-1 - у типі лісорослинних умов (ТЛУ)-В3, ППП-2, 3, 4 - у ТЛУ-А1. Маршрутним методом для цих типів лісу вивчено розповсюдженість індикаторних видів мохів та лишайників на 20-и ділянках та їхня достатність для відбору зразків при багаторічному моніторингу. На кожній ППП зразки видів мохів та лишайників відбирали у 3 - 5-кратній повторності, безпосередньо під ними відбирали субстрат: для епігейних видів - грунт на глибину 20 см, для епіфітних - кору сосни. Питому активність <^>137Сs вимірювали на спектроаналізаторі СЕГ-001 "АКП-С"-150 з сцинтиляційним детектором БДЕГ-20-Р1. Показником інтенсивності акумуляції <^>137Cs біотою був коефіцієнт накопичення (КН). Показано, що у ТЛУ-В3 за зустрічністю переважають такі види-індикатори забруднення соснових лісів <^>137Cs: Dicranum polysetum, Pleurozium schreberi, Hypogymnia physodes, а у ТЛУ-А1: Cladonia mitis, C. rangiferina, Hypogymnia physodes, Dicranum polysetum. Виявлено, що у ТЛУ-В3 середні значення КН у Dicranum polysetum (2,31 +- 0,127) значно перевищували такі у Pleurozium schreberi (1,64 +- 0,06), різниця середніх значень КН була суттєвою на 95 % довірчому рівні. Найбільшим середнім КН у ТЛУ-В3 характеризувався епіфітний лишайник Hypogymnia physodes (КН = 8,45 +- 0,33), у якого різниця з мохами була статистично достовірною. У ТЛУ-A1 епігейні мохи накопичували <^>137Cs інтенсивніше ніж епігейні лишайники роду Cladonia, середні значення КН дорівнювали відповідно 4,78 +- 0,28 та 2,51 +- 0,15, різниця була суттєвою. Максимальним КН у ТЛУ-A1 відзначалася група епіфітних лишайників з середнім значенням КН = 6,84 +- 0,36, яке відрізнялося суттєво та достовірно від відповідних значень у групи як епігейних лишайників, так і епігейних мохів. Виявлено, що серед індикаторних видів мохів та лишайників Hypogymnia physodes характеризувалася найвищими значеннями радіоактивного забруднення у досліджених типах лісорослинних умов.

Evaluation of synthetic cryptomelane as an adsorbent for selective removal of strontium ions from water effluents = Оцінка синтетичного криптомелану як адсорбенту для селективного вилучення іонів стронцію зі стічних вод / Yu. Bondar, S. Kuzenko

У результаті випробувань ядерної зброї, роботи підприємств ядерного паливного циклу, атомних електростанції та радіаційних аварій радіостронцій, як продукт поділу урану, став компонентом навколишнього середовища. Цей радіонуклід є аналогом кальцію, тому розвиток методів селективного видалення радіостронцію зі стічних вод є актуальною проблемою. Мінерали діоксиду мангану розглядаються як перспективні адсорбційні матеріали для селективного видалення радіостронцію з водних розчинів. Синтетичний криптомелан (мінерал з тунельною структурою) був синтезований в кислому розчині з використанням гідротермального методу. Результати рентгенівської дифракції та інфрачервоної спектроскопії Фур'є підтвердили тунельну структуру синтезованого матеріалу. Результати сканувальної електронної мікроскопії показали, що криптомелан утворюється у вигляді округлих частинок мікронного розміру, які складаються з нановолокон. З метою визначення селективних властивостей синтезованого мінералу з багатокомпонентних розчинів проведено детальні дослідження впливу часу реакції, концентрації катіонів що конкурують (Na, K, Ca), та рН розчину на адсорбційну поведінку іонів стронцію. Синтетичний криптомелан продемонстрував швидку кінетику і підвищену адсорбцію в лужному середовищі, а також високу ефективність адсорбції з багатокомпонентних розчинів. Десорбційні експерименти показали, що іони стронцію, які вилучаються синтетичним криптомеланом, не можуть бути легко десорбовані. Отримані результати дозволяють розглядати синтетичний криптомелан як перспективний матеріал для селективного вилучення іонів стронцію з багатокомпонентних розчинів.

Global nuclear threats caused by russia's invasion of Ukraine (at the place of foreword) = Глобальні ядерні загрози внаслідок російського вторгнення в Україну (замість передмови) / V. Dolin, O. Kopylenko, Yu. Zabulonov

Чотиримісячний досвід російського вторгнення в Україну показав недосконалість системи світової безпеки, насамперед, ядерної безпеки. І хоча це предмет майбутніх досліджень на десятиліття, попередні висновки та нагальні завдання можна визначити вже сьогодні. Україна є ядерною державою, яка має більшість складових ядерного паливного циклу. Майже половина виробленої в Україні електроенергії, припадає на АЕС. Протягом війни російські війська постійно бомбардували, обстрілювали та окупували ядерні об'єкти України. Найбільша в Європі Запорізька АЕС і найнебезпечніша у світі радіоактивно забруднена Чорнобильська зона відчуження були окуповані на самому початку російського вторгнення. Ядерний тероризм Росії призвів до радіоактивного забруднення атмосфери, пожеж на проммайданчиках ядерних об'єктів та на радіоактивно забруднених територіях. З усіх джерел техногенної радіоактивності основна кількість штучних радіоізотопів (понад 90 %) зосереджена у відпрацьованому ядерному паливі (ВЯП). Сховища ВЯП "мокрого" і "сухого" типу, побудовані з бетону, значно вразливіші, ніж ядерні реактори, розраховані на вплив високого тиску, падіння літаків і балістичних ракет. Обсяг радіоактивності ВЯП у Чорнобилі та Енергодарі відповідає приблизно 1 000 000 ядерних бомб, скинутих на Хіросіму. Російським терористам і мародерам не потрібно стріляти ядерними ракетами. Радіоактивна хмара, яка може утворитися внаслідок тисяч "чорнобилів", зосереджених у ВЯП, що зберігаються на окупованих ядерних об'єктах, може знищити біосферу Землі. Міжнародні організації, покликані забезпечити безпеку ядерних об'єктів у воєнний час, виявилися неспроможними виконувати статутні функції. Сучасна структура світової системи воєнної оборони не в змозі забезпечити глобальну безпеку та захист. Для запобігання глобальній ядерній катастрофі система ядерної безпеки потребує кардинальної перебудови шляхом невідкладного вирішення низки інженерно-технічних, екологічних та соціально-політичних проблем.

Multifunctional nanocomposites as highly efficient sorbents for purification of technogenically polluted waters = Багатофункціональні нанокомпозити, як високоефективні сорбенти для очищення техногенно забруднених вод / Yu. Zabulonov, V. Kadoshnikov [et al.]

Мета роботи - розробка нанорозмірних сорбентів для видалення цезію та стронцію, а також іонів важких металів у разі їх одночасної присутності в багатокомпонентному двофазному розчині, що містить комплексоутворювачі та поверхнево-активні речовини (ПАР). Перспективними в даний час є магніточутливі наносорбенти, зважаючи на те, що вплив зовнішніх полів може поліпшити експлуатаційні властивості розроблюваних сорбентів. Для створення магніточутливих наночастинок і композитів на їх основі використано наночастинки металів, поверхня яких вкрита вуглецевою оболонкою, в композиції з монтморилонітом. За даними сканувальної електронної мікроскопії встановлено, що застосування електрогідроудару для підвищення ефективності сорбентів не призвело до позитивного результату, оскільки при проходженні електричного імпульсу високої напруги через водну дисперсію відбувається руйнування вуглецевої оболонки, а наночастинки металу внаслідок часткового оплавлення, утворюють агрегати. Використання імпульсного магнітного поля в процесі синтезу нанорозмірного композиту на основі монтморилоніту та магнетиту обумовлено впливом магнітного поля на розмір частинок. Встановлено, що розмір наночастинок змінюється залежно від тривалості взаємодії магнітного поля з водною дисперсією. Спочатку розмір частинок дещо зменшується, а потім збільшується. Отриманий нанорозмірний композит надає можливість із багатокомпонентного двофазного розчину, що містить одночасно цезій, стронцій, кобальт, манган, залізо за присутності органічних речовин, у тому числі ПАР і комплексоутворювачів, вилучити цезію - 80 %, стронцію - 90 %, заліза - 99 %, кобальту - 97 %, мангану - 98 %. Результати досліджень надають можливість рекомендувати використання нанорозмірного магніточутливого композиту на основі монтморилоніту та магнетиту для очищення багатокомпонентних техногенно забруднених вод.

Phase formation processes in steel - bentonite interface in the conditions of radioactive waste geological repository evolution = Процеси фазоутворення на поверхні розділу сталь - бентоніт в умовах еволюції геологічного сховища радіоактивних відходів / B. G. Shabalin, O. Lavrynenko, S. Buhera, N. Mitsiuk

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.

Possibilities of regional monitoring using the basin approach = Можливості регіонального моніторингу при використанні басейнового підходу / O. Shevchenko, V. Perekheida

Сучасний характер змін, особливо зміни клімату, вимагає переходу до регіональних і глобальних досліджень і прогнозування. Проте локальна та відомча диференціація мережі моніторингу не дає змоги робити оцінки регіонального рівня, а висновки та прогнози - глобального. Вода є складовою довкілля, що пов'язує всі сфери Землі, є універсальним розчинником, переносником і накопичувачем речовини та енергії. Для того, щоб забезпечити регіональний та глобальний рівні оцінок спостереження слід проводити за басейновим принципом, а предметом досліджень повинні бути шляхи, процеси та чинники міграції речовин, в основі яких лежать особливості формування балансу вологи. Такі принципи цілком виправдовують себе під час виконання різноманітних завдань: визначення бар'єрних функцій середовища по відношенню до різних полютантів; визначення реакції гідросистеми басейну на господарську діяльність; оцінка стійкості грунтово-рослинних комплексів до накопичення токсичних речовин; оцінка стійкості басейнів до гідрологічної та гідрогеологічної посухи в залежності від ландшафтних умов тощо. Розглянуто загальну методологію та окремі результати, отримані завдяки застосуванню ландшафтно-басейнового підходу до визначення бар'єрної стійкості басейнів до радіостронцію у Чорнобильській зоні відчуження. Для цього було проаналізовано дані моніторингових спостережень за 20 років. Виділено природні та техногенні чинники, що впливають на бар'єрну стійкість басейнів по відношенню до стронцію. Потенціал водного винесення радіонуклідів з водозбору та рівень бар'єрної стійкості визначено шляхом оцифрування типових для водозборів ландшафтних ознак та кореляційного аналізу. Показник бар'єрної стійкості виражає здатність водозбірного басейну протистояти водному винесенню радіонуклідів завдяки переважанню ландшафтно-геохімічних ознак (елементів) з утримуючими здатностями. У 2002 - 2010 рр. позитивно на концентрацію 90Sr у воді річок впливали швидкість потоку і рН води, а зростання окиснюваності співпадало із збільшенням концентрації 90Sr. У цей час частка притоку грунтових вод перейшла до чинників, що мали позитивну кореляцію із винесенням 90Sr, як і щільність гідромережі, западин та загальна дренованість площі.

Rational using of raw materials during exploitation of the Zavalievsky graphite deposit = Раціональне використання мінеральної сировини при розробці Заваллівського родовища графіту / V. G. Yatsenko, L. P. Zaborovska [et al.]

На підставі аналізу перспектив використання ресурсної бази Заваллівського родовища намічено шляхи раціональної розробки та комплексного використання його сировини, що включає перехід на підземний та комбінований видобуток графітових руд, удосконалення схем збагачення, збільшення асортименту графітової продукції комбінату, використання відпрацьованого кар'єру для відвалів розкривних порід і хвостів. Важливішою складовою раціональної розробки Заваллівського родовища є комплексне використання його сировини: гранатова сировина родовища має на сьогодні значні перспективи, оскільки родовище є єдиним в Україні, що розробляє гранатові руди; за технічними характеристиками гранатовий концентрат Заваллівського родовища не поступається гранатам світових виробників; підприємство не реалізовує всі обсяги скальних порід розкриву для виробництва будівельного каменю; піски, глини та суглинки порід розкриття характеризуються високими технологічними показниками та потребують вивчення економічної доцільності їх селективної розробки; сировина хвостів флотації графітових руд заслуговує на подальше вивчення з метою застосування в галузі будівельних матеріалів і для скляного виробництва; використання мінеральних пігментів (вохри, селадоніту) можливе при селективній виїмці, спеціальному окремому складуванні та розробці технології збагачення та підготовки для подальшого використання; яшми, халцедоніти та опалоподібні утворення Завалівського родовища мають високі декоративно-текстурні та споживчі характеристики та придатні для виготовлення різноманітних ювелірних та ювелірно-декоративних виробів; серед вміщуючих порід Заваллівського родовища зустрічаються жили унікального, рідкісного у світі мінералу граутиту, мінералогічний інтерес представляє присутність бариту, горсейкситу, піриту, галеніту, скупчень крупнозернистого графіту, та ін. Збирання та реалізація їх зразків як колекційного матеріалу, організація мінералогічних екскурсій також можуть мати певний економічний ефект. Упровадження раціональних методів розробки та комплексного використання сировини Заваллівського родовища графіту надасть можливість розглядати цей обєкт як стратегічно важливий для економіки України.

Some features of iron distribution in the suspended matter of the Dnieper river within Zaporizhzhia city = Деякі особливості розподілу заліза у завислій речовині р. Дніпро в межах міста Запоріжжя / Ye. Nasedkin, O. Olshtynska, G. Ivanova, O. Mytrofanova

Мета дослідження - визначення особливостей розподілу заліза в завислій речовині річок у промислово навантажених регіонах України, зокрема місті Запоріжжі. Тривалі спостереження та безперервний відбір проб натурної речовини дозволили визначити особливості розподілу твердого компоненту річкової зависі, що містить оксид заліза, дослідити морфологічні характеристики зазначених частинок та попередньо з'ясувати їх генетичну належність до різних технологічних процесів металургійного виробництва. Генетично частинки можна розділити на дві основні категорії, пов'язані з технологічними процесами подрібнення залізних руд та їх високотемпературної переробки. Перша категорія - сферули Fe2O3 - включає сферичні мінеральні агрегати, предствалені оксидом заліза, різного ступеня кородованості, іноді з мікродомішками оксидів цинку, титану, марганцю, міді. Другою складовою техногенного характеру у річковій зависі є уламкові фрагменти Fe2O3, іноді з мікродомішками MnО, представлені значним діапазоном розмірності - від 5 до 70 і більше мікрон у вигляді гострокутних, іноді незначно обкатаних зерен. При цьому, на відміну від залізовміщуючих конденсаційних утворень, диспергаційні за розмірністю присутні не тільки в пелітовій та алевритовій, але й навіть дрібнопсамітовій складовій. Морфологічні ознаки частинок техногенної складової у водній зависі свідчать, що конденсовану та дисперговану компоненти за генетичною належністю можна віднести до різних технологічних процесів підготовки та переробки залізної руди на підприємствах металургійного комплексу міста. Останнє засвідчили лабораторні досліджень речовини атмосферних викидів низки ланок виробництва на відповідних металургійних підприємствах Запоріжжя. В екологічній сфері ці дослідження важливі тим, що такі частинки, як правило, є носіями важких металів, нерідко включаючи суттєві концентрації останніх.

Study of tritium migration and retention mechanisms in the geological environment (by the example of the Kyiv radioactive waste storage facility) = Визначення механізмів міграції та депонування тритію в геологічному середовищі (на прикладі київського пункту збереження радіоактивних відходів) / O. Pushkarov, I. Sevruk

Пункти збереження радіоактивних відходів (ПЗРВ) є потужним потенційним джерелом тритію у біосфері. Інженерні споруди з використанням бетонних конструкцій не є достатньо надійними, оскільки на подібних об'єктах виявлено протікання зі сховищ в геологічне середовище забрудненої тритієм води. Бар'єрні властивості природного середовища в місцях розміщення сховищ визначаються здатністю поглинати та утримувати значний час цей важкий ізотоп водню і таким чином виключати його з кругообігу у біосфері. У поглинанні тритію приймають участь різні ланки природної екосистеми - геологічне середовище, грунтова органіка, однорічна та багаторічна рослинність, мікро- та макробіота. Певна частина тритію у вигляді газу та аерозолей надходить у повітряний басейн. Найбільші концентрації тритію фіксуються в зоні, наближеній до бетонних сховищ рідіоактивних відходів (РАВ), де шлейф паро-газових еманацій найменш диспергований. З віддаленням від сховищ концентрації тритію в гумусованому шарі грунту суттєво зменшуються внаслідок просторової дисперсії концентрації тритію в атмосферному шлейфі. Тритій, що вилучається з повітря потрапляє на поверхню грунту з атмосферними опадами і частково затримується у гумусованому шарі грунтового перетину. Більша частина тритію з атмосферних опадів переноситься з вертикальним інфільтраційним потоком крізь товщу осадових відкладів, представлених лесовидними супісками та суглинками, де остаточно депонується. У наближеній до сховищ РАВ зоні - більш високий вміст важкого ізотопу водню у вільній - поровій, інтерстиційній та плівковій воді (1 фракція) - до 87 % від його загального вмісту в елементарному блоці. У більш міцно зв'язаних формах (2 і 3 фракції) закріплюються відповідно 9 % і 4 %. З віддаленням від сховищ РАВ в переважному напрямку дії атмоміграційного потоку концентрація тритію у вільній воді зменшується до 75 %. З віддаленням від сховищ РАВ спостерігається більш інтенсивний перерозподіл тритію між структурними позиціями. У більш віддалених точках спостережень (свердловинах) від 25 % до 37 % загального запасу тритію в грунтах перетинів затримується у більш міцно зв'язаних формах в структурі породотвірних, головним чином глинистих мінералів.

The study of treatment of water with a high concentration of COD by pulse dielectric barrier discharge on the surface of the liquid = Дослідження обробки вод з підвищеними концентраціями ХСК плазмою імпульсного бар'єрного розряду на поверхню рідини / I. Boshko, I. Kondratenko [et al.]

Прогресуюче забруднення води через антропогенний вплив на навколишнє середовище відноситься до актуальних проблем сучасності. Одним із головних видів забруднювачів стічної води є органічні речовини. Відносно простим і дешевим методом очищення води від них є її біологічна обробка за допомогою аеробних бактерій. Проте існує багато високотоксичних органічних домішок, для розкладення яких цей метод у всякому разі при його аеробній іпостасі є непридатним, а анаеробні процеси вимагають занадто значного часу та температурної регуляції процесів обробки і також стають сумнівними з огляду на необхідні енергетичні витрати. До подібних складних речовин, із точки зору їх біологічної очистки, належать органічні барвники, які згідно зі світовою статистикою, складають 15 % від всіх шкідливих речовин, які треба знешкодити перед їх надходженням у водні екосистеми. Для подібних вод стає актуальним їх попередня обробка, яка надасть можливість знизити навантаження на біологічні очисні споруди шляхом окиснення токсичних речовин і загальним зниженням органічної складової, тобто зменшенням біхроматного хімічного споживання кисню. Обробку води з такими забрудненнями можна проводити за допомогою технологій, що використовують передові окисні процеси. Вивчено ефективність окиснення плазмою бар'єрного розряду стічних вод підприємств виробників барвників головним компонентом яких є технічний 2,4-динітротолуол, а також моделі органічної складової стічних (трапних) вод АЕС головною складовою яких є миючій засіб на фосфатній основі з вмістом ПАР - 26,8 %. Оброблялись плівки води товщиною ~ 0,1 мм за швидкості наростання імпульсів розрядної напруги ~ 3 x 10<^>11 В/c. Досліджено енергоефективність імпульсного бар'єрного розряду за різних режимів обробки води з різними домішками органічних речовин. Для отримання високих показників енергоефективності обробки води треба проводити за таких параметрів імпульсного бар'єрного розряду (енергія та частота повторення імпульсів) і швидкості руху повітря, щоб питомий енерговнесок у повітря, що проходить через камеру, не перевищував ~ 100 Дж/л. Найвищий енергетичний вихід імпульсного бар'єрного розряду, для зразків стічної води, за питомих енерговкладів не перевищують ~ 10 Дж/мл.

Ізотопно-радіогеохімічне дослідження підземних вод Калуш-Голинського родовища калійних солей / Я. О. Малькова, І. О. Коваленко [и др.]

Проаналізовано основні потенційні джерела засолення підземних вод гравійно-галькового водоносного горизонту Калуш-Голинського родовища калійних солей. Досліджено розподіл тритію (3Н) в підземних та поверхневих водах території, прилеглої до Домбровського кар'єру. Ізотопно-геохімічними методами проаналізовано напрямки та рівні впливу можливих джерел хімічного забруднення підземних вод: водами Домбровського кар'єру, хвостосховища та шламонакопичувача, солевідвалів, засолених грунтів. Концентрації 3Н змінюються від величин 4 - 6 Бк/л у підземних водах до 9 - 12 Бк/л у поверхневих природних водах (рр. Сівка та Лімниця) та поверхневих техногенних водах (хвостосховища, шламонакопичувача, Домбровського кар'єру та інших). Отримані дані із застосуванням ізотопного методу дозволили визначити гідрогеологічні та гідрохімічні умови гравійно-галькового водоносного горизонту, який використовується для питного водопостачання населення м. Калуш (Івано-Франківська обл.). Спостерігається збагачення важкими ізотопами водню (3Н) в пробах води з відкритих сховищ розсолів, що утворилися в процесі експлуатації Калуш-Голинського родовища калійних солей та після його виведення з експлуатації. Формування підземного стоку висококонцентрованих розсолів передусім відбувається внаслідок радіального потоку з хвостосховища й шламонакопичувача, що дозволяє ідентифікувати їх як джерела техногенного забруднення. Зростання концентрацій ізотопів характерно і для проб підземних вод із свердловин, розташованих нижче за течією підземних вод від сховищ поверхневих техногенних вод (хвостосховища, шламонакопичувача та ін.). Результати досліджень планується використати при створенні 3-мірної математичної моделі та прогнозуванні змін гідрогеологічних умов території розташування Домбровського кар'єру та Добрівлянського водозабору питних підземних вод.

Інтегрально-диференційована палеогеодинаміка Новоукраїнського гранітогнейсового купола Українского щита / М. П. Семенюк, В. Г. Верховцев [и др.]

Розглянуто результати комплексних досліджень інтегральної та диференційованої геодинаміки ранньопротерозойського Новоукраїнського гранітогнейсового купола, який не має свого петрологічного, параметричного та спеціалізованого аналога на Українському щиті. Особливістю цієї геоструктури є масштабне утворення в його межах реоморфічних (по більш давнім гранітоїдам) крупнопорфіробластових гранітів (новоукраїнських), а також гранітизація гнейсової формації, представленої тут чечеліївською світою інгуло-інгулецької серії та кам'яно-костуватською світою бузької серії. Утворення внаслідок гранітизаційних процесів потужного гравітаційного мінімуму спричинило інтенсивне здіймання гранітизованих порід із втягування у підняття суміжних негранітизованих породних комплексів. На основі співставлення реперних дат завершення кристалізаційних процесів новоукраїнських гранітів і формування урановорудних промислових концентрацій, в апогранітних та апогнейсових альбітитах визначені як рівні дорудного, так і пострудного денудаційного зрізу Новоукраїнського купола. Прослідковано міграцію апікальної частини купола, пов'язаної з тектоно-магматичною активізацією герцинської епохи. Досліджено тектонічну активізацію Новоукраїнського гранітогнейсового купола у кайнозої та визначено глибини денудаційного зрізу його складових структур і надано оцінку збереженості родовищ натрій-уранової формації від пострудної денудації. Встановлено етапи геодинаміки купола, які координуються з процесами становлення та еволюції Українського щита, пов'язаної з розколом Сарматського щита Східно-Європейської платформи, формуванням суміжних геоструктур і транспортуванням убогих концентрацій урану в осадових вулканогенних відкладах добайкальської епохи, які протягом байкальського та герцинського часу утворили фундамент Скіфської платформи. Відсутність промислових родовищ (із понад 200-метровим розмахом уранового зруденіння) у південній частині Новоукраїнського гранітогнейсового купола зумовлена диференційованою геодинамікою цієї структури на пострудному етапі її еволюції.

Аналіз сучасних матеріалів, методів і технологій поводження з рідкими радіоактивними відходами аварійного походження на прикладі АЕС Фукусіма-1 / Ю. В. Бондар

У процесі експлуатації об'єктів ядерно-паливного циклу утворюється великий обсяг рідких радіоактивних відходів, які становлять потенційну довгострокову екологічну небезпеку в зв'язку з високою питомою активністю, а також можливістю потрапляння радіоактивних продуктів у навколишнє середовище. Основними завданнями поводження з рідкими радіоактивними відходами (РРВ) є зниження їх об'єму і активності до досягнення залишкової активності рівня зняття з регулятивного контролю, та переведення РРВ у твердий стан для подальшого захоронення у вигляді твердих радіоактивних відходів. Серед методів, який був розроблений для цих цілей, є сорбційне вилучення радіонуклідів із застосуванням селективних сорбентів. Аварія на АЕС Фукусіма-1 стала однією з найсерйозніших в історії атомної енергетики, а роботи з дезактивації РРВ і подальшого використання очищених вод є прикладом сучасного поводження з рідкими радіоактивними відходами аварійного походження. Проаналізовано наявну інформацію щодо використання сучасних матеріалів, методів і технологій поводження з РРВ на АЕС Фукусіма-1 з метою узагальнення світового досвіду і виявлення сучасних тенденцій у цьому напрямі. Показано, що перша фаза очищення аварійних РРВ на установці, де поєднано систему селективної адсорбції (з застосуванням цеолітів), систему співосадження та систему зворотного осмосу, мала високу ефективність, але генерувала багато вторинних відходів. Заміна системи співосадження на додаткову систему селективної селективної адсорбції (з застосуванням сучасніших селективних сорбентів) призвела до скорочення об'єму вторинних радіоактивних відходів. Для очищення високосольових розчинів суттєво ефективною виявилась технологія з використанням системи різних селективних сорбентів для послідовного видалення цільових радіонуклідів. Аналіз результатів поводження з РРВ із різним хімічним складом на АЕС Фукусіма-1 показав актуальність подальших розробок "під ключ" сучасних сорбційних матеріалів із селективними властивостями щодо різних радіонуклідів.

Біокінетичні параметри фракціонування тритію живцями верби білої / В. В. Долін, В. М. Бобков, О. О. Орлов

У модельному експерименті вивчено особливості перерозподілу водної форми тритію в закритій екосистемі на основі свіжозрізаних живців верби білої (Salix alba L.). Дослід виконано за відсутності у живців листя та коріння. Живці вирощували у середовищі тритієвої води - джерело живлення (FS), розташоване у прозорій закритій камері з органічного скла. Вивчено кінетику поглинання тритію в системі FS - жива речовина. Встановлено, що питома активність тритієвої води FS під дією рослин істотно зменшується, так само, як і у випадку розвинених олистяних живців. Процеси фракціонування ізотопів водню під час вирощування верби білої в середовищі тритійованої води відбуваються незалежно від наявності у живців листя і кореневої системи. Це свідчить про визначальну роль біофізичних процесів (ймовірно дифузійно-осмотичних) та транспірації, і другорядну - фотосинтетичних у фракціонуванні тритію безлистими живцями. Свіжозрізані живці верби, без коріння та листя, здатні ефективно всмоктувати тритій із середовища живлення та випаровувати тритієву воду в повітря, вдіграючи роль "тритієвої" помпи. Концентрація 3Н у транспіраційних газах також істотно зменшується з часом відповідно до зменшення питомої активності FS. Попри відсутність листя, свіжозрізані живці здатні транспірувати значну кількість води у повітря. Зелена перидерма пагонів бере участь у протилежно спрямованих процесах. Нижня її частина, занурена у воду, разом з нижнім зрізом виконує сисну функцію, аналогічну до такої коріння, а верхня, надводна, разом з верхнім зрізом забезпечує транспірацію. Очевидно, що обидві функції перидерма пагонів і нижній та верхній зрізи виконують значно менш ефективно, ніж спеціалізовані розвинені органи рослини. Біокінетичні параметри фракціонування тритію у середовищі живлення під час вирощування верби співпадають за величиною з експериментально визначеними нами раніше у ході вирощування вкорінених живців верби з листям. Водночас кінетика накопичення тритію у транспірованих газах та сокові пагонів помітно відрізняється від аналогічної для розвинених живців з корінням та листям.

Борис Євгенович Патон і стратегія розвитку ядерної енергетики України / О. С. Бакай

Борис Євгенович Патон від початку свого трудового шляху був долучений батьком, Євгеном Оскаровичем, до розв'язання проблем державного значення і це посприяло тому, що з часом він набув грунтовного державницького мислення, добре знав механізми і закони функціонування наукових, господарчих та владних інституцій країни, що яскраво проявилось від часу його обрання президентом Національної академії наук України (НАНУ) іще за радянських часів. В кожній з перерахованих царин він брав безпосередню участь, переважно на керівних постах. Крім того, Борис Євгенович мав неабиякий дар підготовки, відбору та зосередження в провідних творчих осередках талановитих перспективних людей.

Відновлення водойм, забруднених нафтопродуктами, за допомогою сорбенту розширеного графіту / Ю. Л. Забулонов, О. В. Пугач [и др.]

Розлив нафти є подією значного екологічного і соціального ризиків і відповідно вимагає оперативних дій в рамках надзвичайної ситуації. Вибір заходів по знешкодженню розливу відбувається в стресових умовах надзвичайного стану, в той же часнеобхідно гарантувати ефективність розроблених заходів, так як стало існує ризик, що невідповідність заходів може лише погіршити ситуацію. Зазвичай у подібних умовах спираються на попередній досвід, якій як зараз відомо довів ефективність використання сорбційних технологій, які використовують як нафтосорбенти-супергідрофобні та суперолеофільні матеріали. Одними з найкращих кандидатів на цю роль вважаються абсорбенти на основі вуглецю у вигляді розширеного/спученого/ексфольованого графіту. Таке рішення пояснюється його значною, порівняно з іншими абсорбентами ємністю відносно нафти, та нафтопродуктів і порівняно невеликої вартості, що робить можливим його використання на площах розливу в десятки і сотні квадратних кілометрів. Відповідно розробка доступної мобільної системи з промислового виробництва даного абсорбенту, здатної синтезувати його безпосередньо на місці аварії, є актуальним завданням. Нами створена компактна система, яка здатна стабільно синтезувати шляхом термічного удару ексфольований графіт. Дана система разом з генератором живлення розміщується безпосередньо в мікроавтобусі і виробництво ексфольованого графіту може бути дуже швидко розгорнуте безпосередньо на місці аварійного розливу нафти, чи нафтопродуктів. Необхідність мобільності системи обумовлена широким географічним охватом місць, де можливі розливи нафти: це і бурові платформи, і аварії нафтоналивних танкерів та терміналів, а також нафтосховищ. Тобто це практично всі регіони України і світу, що ще раз підтверджує необхідність мобільної генерації даного абсорбенту зі значною селективністю особливо відносно важких марок нафти і нафтопродуктів.

Визначення необхідних умов для ефективного очищення питної води з підвищеним вмістом хлороформу за допомогою обробки плазмою в аерозолі / Ю. Л. Забулонов, Д. В. Чарний [и др.]

Сталий розвиток будь-якої країни можливий лише за умови стабільного забезпечення її населення питною водою у відповідній до його потреб кількості та нормативній якості. Це питання є важливим для України як маловодної держави, особливо при негативному впливі кліматичних і антропогенних чинників на якість води. Насамперед це стосується поверхневих джерел водопостачання загалом і передусім Дніпровського каскаду водосховищ. Зарегулювання р. Дніпро, глобальне потепління і збільшення антропогенного навантаження у вигляді значного (у рази) підвищення поліфосфатів і азотних сполук у стоках, що потрапляють у р. Дніпро, провокує катастрофічне розмноження ціанобактерій протягом чотирьох-п'яти місяців на рік. Застарілі технології водопідготовки не здатні боротися з цим фактором і застосовують єдиний можливий технологічний прийом, придатний для боротьби з підвищеним вмістом органічної речовини будь-якого генезу - збільшення дози хлору і коагулянтів. Це зазвичай не покращує якість очищення води, а призводить до сталого формування хлорорганічних сполук у процесі очищення і транспортування води. Сталим маркером тригалагенметанів є хлороформ, і його концентрація традиційно визначається лабораторіями водоканалів. Відповідно дослідено можливості окиснення хлороформу за допомогою комплексних оксидантів, утворених при плазмовому розряді у водоповітряному середовищі в змішувальній камері ежектора. Вивчався вплив рН середовища на процес деструкції хлороформу. Експериментально встановлено, що навіть слабо кисле середовище не дозволяє ефективно окиснювати хлороформ і призводить до його рекомбінації і навіть збільшує його концентрацію. У той же час у лужному середовищі процес окиснення відбувається інтенсивно і з меншими енерговитратами.