Розрахунок геоаномальних зон Київської області та їх вплив на біоту

недостатнє зволоження (сухий гідротоп): k <1;

нормальне зволоження (свіжий гідротоп): k=1;

підвищене зволоження (вологий гідротоп): k>1,5;

дуже підвищене зволоження (сирий гідротоп);

надмірне зволоження (мокрий гідротоп).

Серед різних хімічних сполук, що забруднюють навколишнє середовище, і зокрема грунти, небезпечними вважаються ті, що містять токсичні та стабільні компоненти. Це - важкі метали (ВМ) та азотвмісткі сполуки (АВС), які в основному входять до складу органічних і мінеральних добрив, пестицидів, осадів стічних вод, що застосовуються у сільському господарстві.

2. ГЕОАНОМАЛІЇ КИЇВЩИНИ ТА ЇХ ВПЛИВ НА БІОТУ

Геохімімчна аномамлія (рос.геохимическая аномалия, англ. geochemical anomaly; нім. geochemische Anomalie f) -- ділянка земної кори (або поверхні Землі), яка суттєво відрізняється концентраціями яких-небудь хім. елементів або їх сполук. Супроводжує рудні тіла, нафтові або газові поклади та інші корисні копалини

Геоаномальні зони зазвичай збігаються з геологічними аномаліями -- розломами, тріщинами в земній корі, ділянками великої концентрації тектонічних напружень, високого теплового потоку з надр Землі, карстом, підземними водними потоками, рудними вузлами, родовищами руд металів та ін. Для них характерні гравітаційні, теплові, електромагнітні, геохімічні аномалії, активна міграція різноманітних газів і розчинів у земній корі, підвищена сейсмічна активність.

За своєю формою геоаномальні зони -- це смуги, лінії та кільцеві утворення різного діаметра. Найбільші з таких смуг, або лінеаментів, дешифруються на космічних знімках різних ділянок Землі, зокрема й на території України.

Потоки енергії, які надходять із надр Землі, впливають на перебіг біохімічних процесів у живих організмах, контролюють умови існування всіх живих істот, у тому числі й людини. Цей вплив може бути двояким -- або негативним, або позитивним. Залежно від цього розрізняють геопозитивні (сприятливі) та геопатогенні (шкідливі для здоров'я) зони й ділянки. Якщо будинок споруджено на геопатогенній ділянці, його жителі погано себе почуватимуть (знижуються імунітет, працездатність, підвищується ризик захворювань, особливо онкологічних, тощо). Наші предки знали про це й ніколи не будували житла та храмів у таких «згубних» місцях.

У наш час геоаномальні зони відшукуються, картуються й вивчаються з використанням різних методів, основні з яких -- біолокаційний і дистанційний. Біолокаційним методом користуються особливо чутливі люди, так звані біооператори. Основний «робочий інструмент» при цьому методі -- сам біооператор, а індикатором, який указує силу та знак енергополя (геобіополя) тієї чи іншої ділянки Землі, служить спеціальна металева рамочка (раніше використовували лозинку у вигляді букви V, чому, власне, й називали таких спеціалістів лозоходцями)

Глибинні геоелектричні моделі земної кори і верхньої мантії України містять зони з аномально низькими значеннями електричного опору: Коростеньська, Гайворон-Добровеличківська, Кіровоградська, Приазовська, Волинська, Чернівецько-Коростеньська, Яворівська, Донбаська, Тарханкутська, Керченська, Гірського Криму, Степового Криму, Добрудзька, Карпатська. Зони аномально високого опору порід земної кори: в межах Придніпровська плита та частини складчастого Донбасу.

Аномалії високої електропровідності в надрах кори виявлено практично в усіх геологічних структурах України незалежно від їх віку та просторового розподілу. Геоелектрична астеносфера зафіксована практично повсюдно в кімерійських та альпійських утвореннях і тільки фрагментарно під докембрійським Українським щитом.

Природа високої аномальної провідності, переважно, пов'язана з комбінованою дією електронної провідності графіту або вуглецю та іонної провідності флюїдів різного походження. Просторовість території, зайнятої аномаліями електропровідності, свідчить про існування розгалуженої сітки електричної зв'язності різного масштабу - від плівок на зернах кристалів усередині породи до сітки тріщин та розломів різного залягання

Геопатогенні зони або “Зуби Дракона” Серед патогенних факторів, що впливають на здоров'я людини, спеціалісти виділяють травматичні, вірусні, техногенні (випромінювання високовольтних ліній, СВЧ-генераторів, побутової техніки і т. ін.), антропогенні та геопатогенні фактори. Геопатогенними аномаліями науковці вважають геологічні аномалії, де виявлено тектонічні розломи й тріщини, магнітні аномалії, місця, пов'язані з рудними покладами й копальнями, заболочені місця, а також гравітаційні аномалії, що завдають найбільшої шкоди здоров'ю людини і через це китайцями названі “Зубами Дракона”. Останній вид аномалій ми і будемо називати геопатогенними зонами (ГПЗ). УКБагатосторонні дослідження впливу цих зон на біологічні об'єкти показали наступне. Будь-яка культура клітин через 7 днів змінює свою поляризацію і структуру, якщо знаходиться в радіусі випромінювання ГПЗ. Кімнатні рослини в більшості випадків з часом засихають. А от у дерев стовбур або неприродно викручується, або ж має нарости. Вченими багатьох країн виявлено, що вплив цих випромінювань на людину більше ніж 3-4 години на добу призводить до зниження імунного статусу, і, як наслідок, самопочуття і працездатність людини падають на 50-70%.

Водночас геодинамічна активність територій зумовлює накопичення у ґрунтово-рослинному покриві та питній воді важких металів глибинного походження, що сприяють поширенню таких хвороб, як цироз печінки (залізо), ниркові хвороби (кадмій), пневмонія (марганець), гепатит (мідь), бронхіальний рак (нікель) та ін..

У багатьох наукових працях за останній період опубліковані результати екологічних досліджень літосфери, спрямовані на пошуки природно-геодинамічних взаємозв'язків між різними геологічними порушеннями земної кори і поширенням захворювань серед населення. На особливу увагу заслуговують праці В.А. Зайцева, О.І. Малютіна, М.А. Романовської (вивчали характер впливу зон новітніх розломів на тваринний світ); Є.Н. Федоріна, А.К. Сухова, Е.А. Сухової (вивчали вплив радону на стан здоров'я населення); А.М. Анісімова, С.А. Бетечко та ін. (детально визначили вплив медико-геологічних аномалій на захворюваність населення Одеської області).

Кінематичні особливості розломів формують геохімічні еманації. В напрямі горизонтального зміщення ліво- або правобічного активного крила розлому відбувається витискування глибинних вод з великим вмістом радіоактивних ізотопів, газів, важких металів. У тилових (пасивних) зонах активних крил розломів ці води накопичуються в пухких відкладах та ґрунтовому покриві. У пасивному крилі підкидо-насувів вони накопичуються внаслідок екзогенного гравітаційного переміщення ґрунтових вод і пухких відкладів на нижчі гіпсометричні рівні. Для скидо-зсувів та скидів накопичення важких металів, радіоактивних ізотопів та газів відбувається в опущеному крилі

Розломи поверхні Мохоровичича - підошви земної кори, представлені системами розривних порушень зсувної та скидово-зсувної природи. У західній частині території системи глибинних розривних порушень мають північно-західне простягання.

Усі кінематичні особливості розломів свідчать про інтенсивне переміщення глибинного матеріалу гірських порід у південно-східному напрямі та значне витискання його до земної поверхні. Це явище зумовлене геодинамічним полем напружень регіону, де зусилля горизонтального стиску орієнтовані з південного заходу на північний схід. У такому полі напружень відбувається витискання глибинних флюїдів (вуглеводнів, підземних вод) до земної поверхні з винесенням радону, важких металів, радіоактивних ізотопів гелію, урану та інших хімічних елементів.

Поверхневі розломи фундаменту відображають геодинамічну активність земної кори і розташовані над розломами поверхні Мохоровичича. Внаслідок різних чинників деформування верхніх і нижніх горизонтів земної кори приповерхневі розломи відрізняються від глибинних морфологією.

За літературними джерелами, над зонами активних розломів виникають лінійні аномалії еманацій інертних газів та радіоактивних ізотопів природних газів: Rn, He, Ar, N2, CH4, CO2; парів металів: Hg, Cd, Li, As, Se, Ti та ін. У різних ділянках розломних зон формуються аномальні геохімічні поля. Газові еманації забруднюють поверхневий стік, рослинно-ґрунтовий покрив і приземну атмосферу такими елементами: Mg, Fe, Sr, Al. Це означає, що описані розломи дослідної ділянки за морфологією аналогічні до розломів інших регіонів, тому такі хімічні елементи та газові потоки характерні й для розломів досліджуваної території

З огляду на це проаналізовано статистичні показники про поширення захворю-ваності населення.

Наявність таких металів, як Hg, Cd, Li, As, Se, Ті, над зонами розломів Жовківського та Кам'янсько-Бузького районів спричинюють захворювання кровоносної системи місцевого населення. Аналогічні хвороби зумовлені надмірним вмістом Fe, Cd, Mg, Cu та інших важких металів у харчових продуктах та воді, які в межах описуваних районів найбільше поширені. Крім того, тимчасове перебування та проживання населення в таких зонах може призвести до стану стійкого стресу, який послаблює імунну систему організму та збільшує його чутливість до різних типів захворювань. Триваліше перебування людей у геопатогенних зонах ускладнює форми захворювань.

Отже, максимальні рівні певних типів захворювань, як звичайно, узгоджуються з наявністю широкого аспекту геоаномалій.

Особливості геопатогенних зон техногенного навантаження і сумарного впливу двох чинників (зовнішнього та внутрішнього) не завжди можна діагностувати переважальну дію. Тому в кожному конкретному випадку необхідне різнобічне вивчення впливу цих чинників на стан здоров'я населення та одержання об'єктивних теоретичних засад із цієї проблеми

2.1 КЛАРКИ КОНЦЕНТРАЦІЙ ТА РОЗСІЮВАНЬ

Територія України складається з Поліської, Лісостепової та Степової зон, а також двох гірських - Карпат та Криму. Ґрунтовий покрив республіки строго зональний, як і строго зональне розповсюдження на цій території головних природних факторів - клімату і рослинності.

За природними умовами Полісся поділяється на три провінції: Західну, Правобережну та Лівобережну. Територія, що розташована в межах Поліської низини, являє собою елювіальний тип ландшафту з високим рівнем зволоження, відновлювальними умовами та низьким рівнем рН. Це обумовлює лабільність органічної речовини та високу міграційну здатність мікроелементів, які мігрують в основному у формі органо-мінеральних комплексів і дуже часто за межі профілю. Все це разом із бідністю ґрунтотворних порід визначає низький рівень вмісту мікроелементів.

Особливості геохімічної ситуації Правобережного Полісся пов'язані з Українським кристалічним щитом, що знаходить своє відображення і в розподілі мікроелементів у ґрунтовому покриві. Основу геоструктури Житомирського Полісся і частково - Київського складають кристалічні породи, які підстилають на невеликій глибині антропогенні відклади і часто виходять на поверхню, беручи участь в грунтотворенні. Найчастіше - це граніти з незначним вмістом бору і відносно підвищеним вмістом інших мікроелементів (табл. ). Ґрунтотворні породи тут представлені супіщаною та легкосуглинковою мореною, на якій сформувалися дерново-середньопідзолисті ґрунти. Вони відіграють головну роль у вмісті мікроелементів у Житомирському Поліссі. Менш розповсюджені дерново-слабопідзолисті піщані та глинисто-піщані ґрунти. Територія Київського Полісся являє собою акумуляційну рівнину. Вміст мікроелементів ту визначається антропогенними відкладами - водно-льодовиковими і давньоалювіальними пісками. Тут переважають дерново-підзолисті ґрунти різного гранулометричного складу і ступеня оглеєння. На лесових островах розвинуті ясно-сірі та сірі лісові ґрунти. Провінція Лівобережного Полісся розташована в межах Дніпровсько-Донецької западини.

Східна її частина охоплює схили Воронезького кристалічного масиву. У провінції виділяють дві характерні фізико- географічні області - Чернігівське і Новгород-Сіверське Полісся. Особливості умов ґрунтотворенні цих областей визначає і характер розподілу мікроелементів у ґрунтовому покриві. На суглинках, водно-льодовикових, алювіальних, супіщаних і піщаних відкладах Чернігівського Полісся сформувались дерново-слабо- і середньопідзолисті частково оглеєні ґрунти з вищим, за виключенням міді, вмістом мікроелементів, ніж у Новгород- Сіверському Поліссі.

Таблиця. Середній вміст мікроелементів у грунтових породах України, мг/кг

Розподіл мікроелементів у профілі дерново-підзолистого ґрунту, що наведений на рис. свідчить, що в даному випадку відбувається міграція ванадію, нікелю, міді бору, кобальту і хрому з елювіального в ілювіальний горизонт, який в даному випадку виконує роль геохімічного бар'єра. Однаковий або більший вміст цинку і марганцю в елювіальному горизонті у порівнянні з ілювіальним свідчить про їх біологічну акумуляцію.

Рис. Розподіл цинку і хрому по профілю чорноземів

Однією зі специфічних особливостей Лівобережного Полісся є чергування ґрунтів дерново-підзолистого ряду й чорноземного типу. Південні райони провінції є перехідними від Полісся до Лісостепу. На лесових відкладах тут сформувалися ясно-сірі і сірі лісові та темно-сірі опідзолені ґрунти, рідше - чорноземи опідзолені. Це родючі ґрунти провінції і для них характерний вищий вміст мікроелементів, успадкований від ґрунтотворних порід і помножений у процесі ґрунтоутворення. Висока строкатість і комплексність ґрунтового покриву зони Полісся обумовили і високе варіювання вмісту мікроелементів у ґрунтах .

ЛІСОСТЕП

Лісостепова зона займає площу, що складає майже 34 % усієї площі України від південно-західних до північно-східних її кордонів. Значне розповсюдження Лісостепової зони в широтному та меридіональному напрямках пов'язана з великою різноманітністю природних умов - клімату, рельєфу, геологічної будови, водного режиму, рослинності і ґрунтового покриву. Складний комплекс природних умов створює і відповідну геохімічну ситуацію в Лісостепу України. Панування карбонатних порід, нейтральна реакція ґрунтового розчину, висока гумусованість, важкий гранулометричний склад, відносно високий рівень окисно-відновного потенціалу сприяє розвитку в Лісостепу акумуляційних процесів, хоча в районах із високим рівнем зволоження відмічаються також і процеси елювіювання.

Ґрунтовий покрив Лісостепу представлений в основному чорноземними ґрунтами. Широко розповсюджені також сірі лісові ґрунти різного ступеня опідзоленості, які сформовані головним чином на лесах. Більшість сірих лісових ґрунтів розташовані на Правобережжі, де вони найбільш розповсюджені в межах Волино-Подільської височини, яка була у льодовикову епоху схованкою лісової рослинності.

В межах давніх терас Дніпра і його лівобережних приток, а також Сіверського Дінця, разом із гідроморфними ґрунтами значне розповсюдження мають ґрунти з добре проявленим реліктовим або сучасним галогенезом. В північніших приполіських районах розповсюджене содове засолення, в південніших по терасах середнього Придніпров'я - хлоридно- сульфатне. Загальним геохімічним умовам відповідає і перерозподіл мікроелементів у ґрунтовому покриві зони. Як ми уже відмічали раніш, визначальним у вмісті мікроелементів у ґрунтах є їх вміст у ґрунтотворній породі. У Лісостеповій зоні це в основному леси. Успадкований ґрунтами від материнських порід вміст мікроелементів змінюється під впливом комплексу факторів, що визначають умови ґрунтоутворення у лісостепових ландшафтах України. У порівнянні з зоною Полісся вміст більшості мікроелементів у ґрунтах Лісостепу вищий (табл. 11). Збільшився вміст марганцю, міді, кобальту, хрому, ванадію, нікелю і бору. При цьому середній вміст молібдену не змінився, а заліза та титану - зменшився. На загальному високому фоні вмісту мікроелементів у ґрунтах Лісостепу тут виділяються райони з низьким їх вмістом. Це в основному ґрунти, які сформовані на піщаних породах. На картосхемах вмісту мікроелементів видно, що в межах Лісостепової зони навіть ґрунти, що сформувались на лесах, відрізняються за вмістом мікроелементів. Це обумовлюється особливостями і напрямком ґрунтотворенні та залежить не тільки від типу, підтипу або виду ґрунтів, але і від їх провінціальних особливостей. Встановлено, що в межах окремих типів і підтипів провінціальних ґрунтів контраст у вмісті окремих елементів створюються в основному у результаті їх відмінності за гранулометрични складом. У зв'язку з цим відбувається й розподіл мікроелементів у ґрунтах Лісостепу України - підвищення вмісту мікроелементів у напрямку з північного заходу на південний схід. У накопиченні елементів у ґрунтах провінції велика роль належить і карбонатам, які прямо та опосередковано впливають на цей процес. З одного боку, при створенні екрана на шляхах міграції мікроелементів вони їх сорбують і таким чином збагачують ґрунт, а з іншого - підвищуючи реакцію ґрунтового розчину, карбонати обумовлюють створення та накопичення важкорозчинних сполук марганцю, кобальту, цинку та міді. Внутрішні та зовнішні фактори міграції мікроелементів визначають і закономірності їх перерозподілу в профілі ґрунтів. У чорноземних ґрунтах перерозподіл елементів по профілю пов'язаний з розподілом гумусу, мулистої фракції та карбонатів .

У опідзолених і солонцюватих ґрунтах (чорноземи опідзолені, солонцюваті, темно-сірі опідзолені, сірі та ясно-сірі лісові ґрунти) у зв'язку з перерозподілом мулистої фракції відбувається вимивання мікроелементів із верхніх елювіальних горизонтів та їх накопичення в ілювіальних. Ступінь відбиття цих процесів обумовлений інтенсивністю опідзолення або осолонцювання.

3. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

Виходячи з того, що на території Київської області переважають чорноземи, то відповідно, основні використані дані для розрахунку геоаномалій взяті як для чорнозему опідзоленого середньо суглинкового. У розрахунках використані дані з ( ).

Проводимо розрахунки та визначаємо, позитивна чи негативна аномалія: Позитивна аномалія - підвищений вміст елементу при КК>1 та КР<1. Негативна аномалія - занижений вміст елементу при КК<1 та КР>1.

Таблиця Дані, необхідні для розрахунків, мг/кг

Розраховуємо Кларк концентрації (КК):

де Сх - вміст даного хімічного елементу у конкретному об'єкті;

Кх - Кларк хімічного елемента в літосфері.

позитивна аномалія - підвищений вміст елементу

позитивна аномалія - підвищений вміст елементу

негативна аномалія - занижений вміст елементу

негативна аномалія - занижений вміст елементу

Кларк розсіювання (КР):

де Сх - вміст даного хімічного елементу у конкретному об'єкті;

Кх - Кларк хімічного елемента в літосфері.

Присутній нормального закону розподілу, як на рис. Відповідно до вимог нормального закону, максимальна кількість випадків повинна спостерігатися по центру, потім розходитися вліво та вправо на 1, 2, 3 квадратичних відхилення.

Рисунок Приклад нормального закону розподілу Гауса

Середньоквадратичне відхилення:

де N - кількість проб у вибірці ;

Xi - окремий вміст у пробах;

- середньо арифметичний вміст.

Значення аномального вмісту хімічних елементів. Так як, розподіл нормальний, розраховуємо за формулою :

Позитивні аномалії:

Негативні аномалії:

ВИСНОВКИ

Отже, геологічні об'єкти, явища та утворення разом з біотою є невід'ємною частиною нашого життя. Вони мають серйозний вплив, який проявляється у кількості та якості споживаних продуктів людиною, використаня різноманітних природних ресурсів для забезпечення науково-технічного розвитку людства.

Проте, слід розуміти що такий вплив може мати негативні наслідки для життя та здоров'я не тільки людства, а і цілої планети. Це заклечається у виборі місця проживання, особливостей взаємодій з природою, харчування та процвіттаня, яке матиме певні наслідки у майбутньому.

Ця робота має на мету ознайомити з основними об'єктами природно-заповідного фонду України, що включають у себе геоаномалії, диференціацію тварин та рослин, виховати поважливе ставлення до них, та обгрунтувани необхідність розуміння діянь з елементаму екосистем.

Таким чином при проведенні початкових досліджень та обробки матеріалів пов'язаних з Київською областю, було виявлено наявність позитивних геоаномалій Криптону та Цинку, негативних геоаномалій мангану та сурми. Саме ці елементи були взяти для досліджень з урахуванням тих міркувань, що їх наявність у чорноземах середньо суглинкових оглеєних вже саме по собі є незвичним.

ЛІТЕРАТУРА

1. http://geografica.net.ua/publ/galuzi_geografiji/gruntoznavstvo/runti_ukrajini/34-1-0-488

2. . http://eduknigi.com/geo_view.php?id=602

3. http://file.menr.gov.ua/publ/regobl01/dpsir/kievskaya/antrop/tab3.html#2

4. http://file.menr.gov.ua/publ/regobl01/dpsir/kievskaya/antrop/ant3.html

5. http://www.health.gov.ua/publ/conf.nsf/50e0ce97d91c75b3c2256d8f0025c386/cfe06c938fb701bdc2256d95003cdf40?OpenDocument

6. http://supervoojko.io.ua/s82194/runti_ukraeni_.

7. http://nature.land.kiev.ua/pzf-spisok/pzf1-10# ПЗФ у табл

8. Атлас http://nature.land.kiev.ua/pzf0

9. http://uk.wikipedia.org/wiki/Головна_сторінка

10. Василюк О., Костюшин В., Норенко К., Плига А., Прекрасна Є., Коломицев Г., Фатікова М. Природно-заповідний фонд Київської області. - К.: НЕЦУ, 2012. - 338 с., з дод.

11. Фоновий вміст мікроелементів у ґрунтах України, - За редакцією доктора с.-г. наук А.І. Фатєєва і кандидата с.-г. Наук Я.В.Пащенко.

12. Збірник робіт інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України.

ДОДАТКИ

Природно заповідний фонд Київської області

Размещено на Allbest.ru