РОЗДІЛ 2 «МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ»

Розділ 2 МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Для рішення поставлених задач був обраний полігон на радіаційно забрудненій території, яка повністю включає Снятинський район Івано-Франківської області (рис. 2.1).

На площі біля 500 км2 була розбита мережа із 78 точок спостережень, які більш-менш рівномірно охоплюють весь полігон, та групуються в три профілі: 1-1, 2-2, 3-3 (рис.2.2). Робочий масштаб польових досліджень 1 : 50 000. Географічні координати і абсолютні висоти (альтитуди) точок спостережень (табл. 2.1) визначені з допомогою ГІС МАР ІNFО з топографічної карти масштабу 1: 200 000.

2.1. Польові екологічні маршрути

Маршрути проводились протягом 1995-1999 років. В них брали участь асис-тент-аспірант Л.В.Міщеенко, керівник роботи О.М.Адаменко, а також наукові співро-бітники С.П.Черняков, В.Г.Омельченко, Я.І.Лопушняк, студенти-екологи М.І.Багнюк,В.В.Гнатюк, Н.В.Кузьмин, О.В.Дубнюк. Осно­вна мета польових екологічних маршру­тів - картування деградаційних явищ на основі ві­зуальних спостережень для скла­дання карт забруднення ґрунтів, поверхневих вод, дон­них відкладів, атмосферного повітря та порушень геологічного середовища. Під час марш­рутів, крім польового картування окремих компонентів екосистем, відбирались проби (зразки) ґрунтів, дон­них відкладів, поверхневих і підземних вод, атмосферного повітря, снігу, сільсь­когос­подарської продукції рослинного і тваринного походження (табл. 2.2). Особлива увага зверталась на місця активної дії джерел забруднення, сільськогосподар­ські поля з систематичним застосуванням пестицидів та мінеральних добрів, зони ски­дан­ня стічних вод, склади отрутохімікатів тощо. Для вивчення динаміки атмосферної циркуля­ції враховувалась тривалість односпрямованого атмосферного переносу, при можливості товщина забрудненого шару повітря над містом або промисловим комплексом. Серед річ­ного режиму вітрів вибирались два-три основні напрямки рози вітрів. Важливе значення мала тривалість штильового періоду, з яким пов’язано за­стоювання повітря та акумуляція полютантів в улоговинних формах рельєфу. При цьому враховувався також вплив глобальних та регіональних повітряних переносів. Оцінювались також форми рельєфу та їх розміщення по відношенню до переважаю­чих напрямків вітрів та джерел забруднення. Визначались, також, так звані ''динамі­чні труби", де постійні вітри переносять газові ви­киди.

Польові екологічні маршрути проводились двома способами: паралельних маршрутів та петель.

Спосіб паралельних маршрутів застосовувався для картування ландшафтно-еколо­гічних зон, які мають в дослідженому районі північно-західне - південно-східне простя­гання. І тому маршрути проходили з південного заходу (від ріки Прут) на північний схід (до ріки Дністер) і навпаки. Маршрути, по можливості, були приурочені до доріг, стежок, просік у лісі, польових меж та інших ліній на карті. Точки спостережень та відбору проб на різні аналізи були розташовані на лініях маршрутів через 0.5-1 км.

Спосіб петель (радіально-петлевий) полягав у тому, що територія досліджень діли­лася на окремі ділянки, які вивчалися в радіальних та кругових напрямках. Спосіб петель дозволяє детально обстежити ландшафтні виділи складної форми, оконтурити вплив джерел забруднення та деградацію геологічного середовища, ґрунтового та рослинного покривів.

Таким чином, з допомогою маршрутів була вивчена більш-менш рівномірно вся те­риторія досліджуваного району.

2.2. Відбір проб ґрунтів

Для території України характерно формування системи "повітряні викиди в атмос­феру - осад на поверхні ґрунтів". Динамічна рівновага концентрацій аерозолів металів i радіонуклідів в приземному шарі забезпечується високою швидкістю їx осаду (до 1 см/с). В результаті на поверхні i в верхній зоні ґрунтів (до глибини 0.1-0.3 м) формуються високi концентрації металів і радіонуклідів - ареали техногенних змін геохімічного поля, які негативно впливають на довкілля i безпеку життєдіяльності людей. Опробування ґрунтів на площі зони забруднення здійснювалось по опорним

профілям через 5-10 км. Для визначення внутрішньорічного циклу поступлення забруднювачів у ґрунти проводився відбір проб на 2-3 репрезентативних ділянках. На цих ділянках на протязі року відбирались проби ґрунтів 3 рази (кінець лютого, початок травня, жовтень місяць). Швидкість міграції забруднювачів по вертикалі та на глибину їх максимальної концентрації визначались на цих же ділянках при опробуванні ґрунтового профілю на всю його потужність (товщину) від 0 до літогенної основи, через 5 см (рис.2.3). Опробування проводилось по мережі зі щільністю, яка відповідає різним масштабам досліджень (в залежності від віддалі об'єктів досліджень від джерел забруднення, умов поверхневої i підземної міграції та характеру забруднення). При зйомках масштабу 1 : 200 000 рекомендується мережа опробування 4 х 4 км зi згущенням до 2 х 2 км. При масштабі 1 : 50 000 – 1 х 1 км зi згущенням 0.5 х 0.5 км. Обов'язковою умовою є зазначення часу відбору проби. Згідно методичних рекомендацій Є.О.Яковлева, зразки відбирались на відкритій ділянці, що віддалена від дороги не менше ніж 50 м, по конверту розміром 5 х 5 м, i об'єднувались в одну пробу. Відбір проводився на цілинних землях з глибини 10-20 см. При відсутності непорушених земель проби відбирались на орних ґрунтах на глибині 20-30 см. 3 проби видалялась надземна частина рослин, уламки порід, коренева частина рослин. Об'єм проби 1 л (1.2-1.5 кг). Проби відбирались металічним стаканом діаметром 80-90 мм.

Протягом вказаного періоду відбирались зразки ґрунтів для аналізу їх на вміст забруднюючих речовин. Відбір виконувався за існуючими методиками, у відповідності з вимогами державного стандарту № 17.04.3.01.83 та № 17.4.4.02.84, з врахуванням ґрунтової, ландшафтної та геоморфологічної карт, для охоплення більш-менш рівномірною сіткою ycіx типів зональних ґрунтів.

Ґрунтовий покрив оцінювався з двох позицій: загальної характеристики, що охоплю-вала просторові закономірності розміщення основних типів ґрунтів, i з еколого-сільськогосподарських позицій, що характеризують використання ґрунтів, їx деградацію та забруд­нення.

2.3. Відбір проб води

Проби поверхневих вод відбирались з відкритих водоймищ: озер, водосховищ, річок, потічків та інших об’єктів приблизно в тих же точках, що i зразки ґрунтів. Об'єм проби 1-1.5 літра.

Поверхневі води обстежувались шляхом прокладання маршрутів вздовж річок, навколо озер, водосховищ, а також в населених пунктах, де є колодязі, свердловини або джерела.

В польових журналах відмічались показники якості води: колір, каламутність, наявність завислих речовин, плям i плівок нафтопродуктів тощо.

2.4. Відбір проб атмосферного повітря

Проби атмосферного повітря також прив'язані до тих же точок спостереження. Вони відбирались медичним шприцом об'ємом 20 см3 на висоті 1.5-1.7 м від поверхні землі i переводились у спеціально підготовлені герметично закриті i заповнені насиченим розчином NaCI флакончики з-під пеніциліну. При цьому враховувались основні напрямки переносу атмосферного повітря, роза вітрів, наявність "динамічних труб" i таке інше.

2.5. Відбір проб атмосферних опадів

Атмосферні опади в вигляді дощу i снігу відбирались у відповідні пори року у водозбірні ємності з врахуванням рози вітрів. Місця відбору проб приблизно відповідали мережі спостережень.

При відборі проби снігу фіксувався період його випадання. Вага проби снігу 13-15 кг (8-10 л води). Відтаювання проводилось при кімнатній температурі. Снігова вода i твердий залишок аналізувались окремо. Тверда нерозчинна фаза (атмосферний пил) залишалась при фільтруванні на беззольному фільтрі, потім просушувалась, просіювалась i зважувалась. Проби відбирались в кінці зими.

2.6. Відбір проб донних відкладів

Відбір проб донних відкладів водойм i водостоків проводився по ріках, річках, потічках, водоймах, тимчасових водотоках, ставках по профілях через 5-10 км, на piкax через 1.5 км в залежності від ширини водотоку i водойм та його гідродинамічного режиму. Проби відбирались з верхнього шару донних відкладів, які накопичують xiмічні елементи, як депо, на глибині 5 см за допомогою стакана-пробовідбірника. Попередня обробка проб зводилась до їх сушки та подрібнення. Об'єм проби 1 літр.

2.7. Відбір проб біологічних об'єктів

Приблизно в тих же точках були відібрані проби біологічних об'єктів сільськогосподарської продукції як рослинного, так i тваринного (молоко, м'ясо, iнші органи домашніх, а іноді i диких тварин) походження.

В спеціальних польових журналах записувались вci проби та зроблена їх географічна i геоморфологічна прив'язки до мережі спостережень. Bci дані про виконання польового опробування зведені в табл. 2.2.

2.8. Аналітичні роботи

Аналіз зразків ґрунту та сухого залишку проб поверхневих вод проводились рентгенофлюоресцентним методом на приладі НАТ-аналізаторі токсичних елементів в Івано-Франківській області санітарно-епідеміологічній станції (аналітик В.В.Мурзов), в бюро мінеральних ресурсів Одеського державного університету (В.М.Кадурін та О.М.Василіаді) та на плазмокванті Івано-Франківської державної медичної академії (Д.Д.Ганжа). Контрольні аналізи проводились методом атомно-адсорбційної спектрофотометрії на приладах Сумського приладобудівного об'єднання в лабораторії Державного управління екобезпеки в Івано-Франківській області (Г.В.Юрченко).

Атмосферне повітря аналізувалось на хроматографах ЛХМ-80 i ЛХМ-8МД в лабораторіях екології атмосфери та газової хроматографії Івано-Франківського державного технічного університету нафти i газу (В.Г.Омельченко, Я.І.Лопушняк).

Аналітичні дослідження вмісту деяких хімічних елементів в продуктах харчування (біоти) рослинного i тваринного походження виконувались методом плазмової спектроскопії на атомно-емісійному спектрометрі IGAR-9000 фірми "Термо-Дженерал-AM" (США) в Російському науково-дослідному інституті охорони природи та заповідної справи (B.I.Половина).

Результати аналітичних досліджень відібраних нами 50 проб ґрунтів, 37 проб підземних i поверхневих вод, 48 проб атмосферного повітря, 18 проб снігy, 155 проб сільськогосподарської продукції рослинного походження i 59 проб біоти тваринного походження (всього 441 проба) зведені в базах даних. Крім того, нами для наступного аналізу розповсюдження забруднень використані результати дозиметричної паспортизації, що опубліковані в книзі "Дозиметрическая паспортизация населенных пунктов Украины, подвергшихся радиоактивному загрязнению после Чернобыльской аварии".

Таким чином, результати зведених аналітичних досліджень є базами даних, які можна обробляти методами комп'ютерних технологій на ПЕОМ.