Prediction of contamination level of the atmosphere at influence zone of iron-ore mine

Abstract

Purpose. The main purpose of the work is estimating and predicting ecological state of the atmosphere air on the territory of iron-ore mine. Methods. Laboratory research and biological estimation of the atmosphere state in the area of mine location were executed with the help of physical-chemical analysis and biological testing. Standard technique for calculating harmful substances concentrations in the atmosphere air has been used for identifying specifics of dissipation of ecologically hazardous substances in the atmosphere from the ventilation shaft of iron-ore mine. Findings. As a result of the executed research into ecological condition of the atmosphere air in the vicinity of the iron-ore mine located within the city, we have revealed regularities of ground level concentration changes of ecologically hazardous substances depending on the distance to emission source. It is discovered that the conditional index of bioindicators damageability changes with increase of distance from the mine ventilation shaft. It is determined how the conditional index of bioindicators damageability relates to hazard index which helps to determine bioindicators damage levels at different distances from emission sources, both during the usage of trotyl-based and emulsion explosives. Originality. Consists in establishing dependence of ground level concentrations of ecologically hazardous substances influence on the levels of bioindicators damageability at cellular and organismal levels, which will allow to estimate ecological condition of the atmosphere air on the territories adjacent to the mine. Practical implications. Regularities of ground level concentrations of hazardous substances impact on the condition of indicating systems at various levels of their organization are established. It allows to estimate the state of environment and to increase reliability of local environmental monitoring in the area of iron-ore mine location.

Цель. Целью работы является проведение оценки и прогнозирование экологического состояния атмосферного воздуха на территории размещения железорудной шахты. Методика. Лабораторные исследования и биологическая оценка состояния атмосферного воздуха в районе расположения шахты, выполнялись с помощью физико-химического анализа и биологического тестирования. Для определения особенностей рассеивания экологически опасных веществ в атмосфере от вентиляционного ствола железорудной шахты использовалась нормативная методика расчета концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе. Результаты. В результате выполненных исследований экологического состояния атмосферного воздуха вблизи железорудной шахты расположенной в черте города, выявлены закономерности изменения приземной концентрации экологически опасных веществ от расстояния до источника выброса. Выявлена зависимость изменения условного показателя повреждаемости биоиндикаторов с увеличением расстояния от вентиляционного ствола шахты. Установлена зависимость условного показателя повреждаемости биоиндикаторов от индекса опасности, с помощью которого определены уровни повреждения биоиндикаторов на разных расстояниях от источников выброса, как при использовании тротилосодержащих, так и эмульсионных взрывчатых веществ. Научная новизна. Состоит в установлении зависимости влияния приземных концентраций экологически опасных веществ на уровни повреждаемости биоиндикаторов на клеточном и организменном уровнях, применение которых позволит оценить экологическое состояние атмосферного воздуха на территориях, прилегающих к шахте. Практическая значимость. Установлены закономерности влияния приземных концентраций опасных веществ на состояние индикаторных систем на различных уровнях их организации, что позволяет оценить состояния окружающей среды и повысить достоверность локального экологического мониторинга в районе размещения железорудной шахты.

Мета. Метою роботи є проведення оцінки і прогнозування екологічного стану атмосферного повітря на території розміщення залізорудної шахти. Методика. Лабораторні дослідження і біологічна оцінка стану атмосферного повітря в районі розташування шахти, виконувалися за допомогою фізико-хімічного аналізу та біологічного тестування. Для визначення особливостей розсіювання екологічно небезпечних речовин в атмосфері від вентиляційного ствола залізорудної шахти використовувалася нормативна методика розрахунку концентрацій шкідливих речовин в атмосферному повітрі. Результати. В результаті виконаних досліджень екологічного стану атмосферного повітря поблизу залізорудної шахти розташованої в межах міста, виявлені закономірності зміни приземної концентрації екологічно небезпечних речовин від відстані до джерела викиду. Виявлено залежність зміни умовного показника ушкодження біоіндикаторів зі збільшенням відстані від вентиляційного ствола шахти. Встановлено залежність умовного показника ушкодження біоіндикаторів від індексу небезпеки, за допомогою якого визначено рівні ушкодження біоіндикаторів на різних відстанях від джерел викиду, як при використанні тротиловмістких, так і емульсійних вибухових речовин. Наукова новизна. Полягає у встановленні залежності впливу приземних концентрацій екологічно небезпечних речовин на рівні ушкодження біоіндикаторів на клітинному і організменому рівнях, застосування яких дозволить оцінити екологічний стан атмосферного повітря на територіях, прилеглих до шахти. Практична значимість. Встановлено закономірності впливу приземних концентрацій небезпечних речовин на стан індикаторних систем на різних рівнях їх організації, що дозволяє оцінити стан навколишнього середовища та підвищити достовірність локального екологічного моніторингу в районі розміщення залізорудної шахти.