Магнітні дослідження донних відкладів та грунтів як інструмент виявлення небезпечних геодинамічних екзогенних процесів на прикладі заповідника Хортиця

Simple item page
dc.contributor.authorМеньшов, Олександр uk_UA
dc.contributor.authorГорошкова, Лідія uk_UA
dc.contributor.authorГолуб, Олександр uk_UA
dc.contributor.authorГорошков, Станіслав uk_UA
dc.date.accessioned2025-06-02T09:26:34Z
dc.date.available2025-06-02T09:26:34Z
dc.date.issued2025
dc.descriptionBackground. During the military activity, areas with different types of land use experience significant negative impacts. The natural and anthropogenic complexes of the Khortytsia Nature Reserve are under constant threat from missile strikes, drone attacks, guided aerial bombs, and other forms of military activity. Additional pressure is exerted by the urban environment and heavy industry of Zaporizhzhia. Moreover, the disappearance of the Kakhovka Reservoir has led to irreversible changes in biodiversity, water regimes, and landscape conditions in the surrounding areas, including Khortytsia Island. The aim of this study is to assess the changes in the natural and anthropogenic complexes of the Khortytsia Reserve by analyzing magnetic properties and determining the concentrations of hazardous chemical compounds, particularly heavy metals, in the bottom sediments of dried-up lakes formed after the destruction of the Kakhovka Dam, as well as in the soil. Methods. Magnetic susceptibility was measured using a laboratory KLY-2 Kappabridge. Mass-specific magnetic susceptibility (χ) was determined by normalization to mass. The content of chemical elements was analyzed by X-ray fluorescence (XRF) analysis using Elvatech equipment. Results. The study considers the bottom sediments of Lake Kamyane, Prohniy, Rysove, and Pishchane, as well as the soil of the forested area. High magnetic susceptibility was detected. Most observation points recorded relatively high values of χ=50–100×10-8 m³/kg, while some samples exhibited even more extreme values (χ=100–300×10-8 m³/kg). These elevated values may be associated with either anthropogenic pollution or the lithogenic origin of magnetic minerals transported from crystalline basement outcrops in the vicinity of Khortytsia. Additionally, increased magnetic susceptibility was observed in the sandy soils of the mixed forest. A significant correlation with magnetic susceptibility was found only for chromium (correlation coefficient is 0.4). At the same time, exceedances of the maximum allowable concentrations of heavy metals were recorded: lead by 2– 8 times, zinc by 2–10 times, chromium by 20–50 times, copper by 10–20 times, nickel by 5–20 times, and cobalt by 5–8 times. Conclusions. The magnetic susceptibility of the bottom sediments of lakes and the soil of Khortytsia Island is high. It is assumed that this is due to the accumulation of lithogenic material from the weathering of crystalline basement rocks. The concentration of a number of elements, primarily heavy metals, exceeds the MPC by 2–50 times. However, a significant correlation coefficient was recorded only between χ and Cr (0.4). Therefore, magnetic minerals do not have a genetic connection with materials containing heavy metals. That is, most likely there is no anthropogenic impact.en_US
dc.description.abstractВступ. Під час військових дій території з різними типами землекористування зазнають значного негативного впливу. Природні та антропогенні комплекси природно-заповідного фонду острова Хортиця перебувають під постійною загрозою ракетних ударів, атак дронів, керованих авіабомб тощо. Додатковий тиск створює урбанізоване середовище та важка промисловість Запоріжжя. Окрім цього, зникнення Каховського водосховища спричинило незворотні зміни у біорізноманітті, водному режимі та ландшафтних умовах прилеглих територій, зокрема острова Хортиця. Метою даної статті є оцінка змін природних і антропогенних комплексів заповідника Хортиця шляхом аналізу магнітних властивостей та визначення концентрації небезпечних хімічних сполук, зокрема важких металів, у донних відкладеннях осушених озер, що виникли після руйнування Каховської греблі, а також у ґрунтовому покриві. Методи. Магнітну сприйнятливість вимірювали за допомогою лабораторного капамістка KLY-2 Kappabridge. Питома магнітна сприйнятливість (χ) визначалася шляхом нормалізації на масу. Вміст хімічних елементів аналізували за допомогою рентгенофлуоресцентного (XRF) аналізу, використовуючи обладнання компанії Elvatech. Результати. Проведено дослідження донних відкладень озер Кам'яне, Прогній, Рисове та Піщане, а також ґрунтового покриву лісової ділянки. Виявлено високу магнітну сприйнятливість. У більшості точок спостереження зафіксовано досить високі значення χ = 50–100 × 10-8 м³/кг, тоді як окремі зразки демонструють ще вищі показники (χ = 100–300 × 10-8 м³/кг). Такі значення можуть бути пов'язані як із техногенним забрудненням, так і з літогенним походженням магнітних мінералів, що надходять із виходів кристалічного фундаменту в околицях Хортиці. Крім того, підвищену магнітну сприйнятливість зафіксовано у піщаних ґрунтах змішаного лісу. Значущу кореляцію магнітної сприйнятливості виявлено лише для хрому (коефіцієнт кореляції – 0,4). Водночас встановлено перевищення гранично допустимих концентрацій (ГДК) важких металів: свинцю у 2–8 разів, цинку у 2–10 разів, хрому у 20–50 разів, міді у 10–20 разів, нікелю у 5–20 разів, кобальту у 5–8 разів. Висновки. Магнітна сприйнятливість донних відкладів озер та ґрунтового покриву острова Хортиця є високою. Припускається, що це пов'язано з накопиченням літогенного матеріалу від вивітрювання гірських порід кристалічного фундаменту. Концентрація низки елементів, в першу чергу важких металів, перевищує ГДК у 2–50 разів. Однак значущий коефіцієнт кореляції зафіксовано лише між χ та Cr (0,4). Отже, магнітні мінерали не мають генетичного зв'язку з матеріалами, які вміщують важкі метали. Тобто скоріше за все техногенний вплив відсутній. uk_UA
dc.identifier.citationМагнітні дослідження донних відкладів та грунтів як інструмент виявлення небезпечних геодинамічних екзогенних процесів на прикладі заповідника Хортиця / Олександр Меньшов, Лідія Горошкова, Олександр Голуб, Станіслав Горошков // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія. - 2025. - Т. 1, № 108. - C. 15-21. - https://doi.org/10.17721/1728-2713.108.02 uk_UA
dc.identifier.issn1728-2713
dc.identifier.issn2079-9063
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.17721/1728-2713.108.02
dc.identifier.urihttps://ekmair.ukma.edu.ua/handle/123456789/34868
dc.language.isouk uk_UA
dc.relation.sourceВісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія uk_UA
dc.statusfirst published uk_UA
dc.subjectдонні відклади uk_UA
dc.subjectґрунти uk_UA
dc.subjectважкі метали uk_UA
dc.subjectзабруднення uk_UA
dc.subjectмагнітна сприйнятливість uk_UA
dc.subjectстаття uk_UA
dc.subjectsedimentsen_US
dc.subjectsoilen_US
dc.subjectheavy metalsen_US
dc.subjectpollutionen_US
dc.subjectmagnetic susceptibilityen_US
dc.titleМагнітні дослідження донних відкладів та грунтів як інструмент виявлення небезпечних геодинамічних екзогенних процесів на прикладі заповідника Хортиця uk_UA
dc.title.alternativeMagnetic studies of sediments and soils as a tool for detection of dangerous geodynamic exogenic processes on the example of the Khortysya reserveen_US
dc.typeArticle uk_UA
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
Mahnitni_doslidzhennia_donnykh_vidkladiv_ta_hruntiv_yak_instrument_vyiavlennia_nebezpechnykh_heodynamichnykh_ekzohennykh_protsesiv_na_prykladi_zapovidnyka_Khortytsia.pdf
Size:
2.13 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download
Collections
Кафедра екології
Кафедра хімії