Визначення закономірностей пилового навантаження та оцінка ризиків для здоров’я населення від транспортних потоків біля кар’єру

Автор(и)

  • Тетяна Іванівна Русакова Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0001-5526-3578
  • Катерина Олексіївна Русакова Metal Expert, Україна https://orcid.org/0000-0002-9881-9035
  • Олена Василівна Золотько Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0003-2482-7574
  • Олена Вікторівна Долженкова Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0002-7970-8110
  • Юлія Володимирівна Войтенко Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0003-0819-3794
  • Олена Юріївна Гунько Український державний університет науки і технологій, Україна https://orcid.org/0000-0001-9257-763X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.340754

Ключові слова:

пилове забруднення, під’їзні дороги до кар’єру, кореляційно-регресійний аналіз, прогнозування ризиків для здоров’я, екологічна безпека

Анотація

Об’єктом дослідження є пилове забруднення атмосферного повітря, спричинене діяльністю кар’єрів, зокрема вплив транспортного потоку на під’їзних дорогах. Проблема полягала у відсутності комплексної оцінки рівнів пилу та пов’язаних ризиків для здоров’я населення з урахуванням реальних умов експлуатації кар’єрної інфраструктури та сезонної мінливості показників.

У дослідженні проаналізовано викиди від кар’єрних розробок 2020–2024 років, що дало змогу оцінити антропогенне навантаження. Проведено вимірювання PM₂.₅ і PM₁₀ на під’їзній дорозі до Рибальського кар’єру (Україна), результати використано для статистичної обробки й моделювання пилового навантаження. Побудовано кореляційно-регресійні моделі впливу довкілля та транспорту, які визначили ключові фактори формування забруднення. Створено математичну модель просторового розподілу концентрацій з оцінкою ризиків для здоров’я населення. Максимальні зафіксовані концентрації PM₁₀ становили 312 мкг/м³, що у 6,2 рази перевищує гранично допустиму норму. Урахування метеоумов, типу транспорту та інтенсивності руху дозволило кількісно оцінити внесок кожного фактору у формування пилового навантаження та визначити зони підвищеного ризику. Результати пояснюються високою чутливістю пилових концентрацій до зміни локальних умов, що підтверджено коефіцієнтами детермінації та результатами просторового моделювання. Запропонований підхід придатний для природоохоронних заходів, що зменшують вплив пилових викидів на довкілля та здоров’я населення. Його можна застосовувати для планування санітарно-захисних зон, регулювання транспорту й оптимізації логістики з урахуванням місцевих умов. Використання можливе лише за наявності метеоданих і даних про транспортний потік, що гарантує достовірність прогнозування

Біографії авторів

Тетяна Іванівна Русакова, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Доктор технічних наук, професор

Кафедра безпеки життєдіяльності

Катерина Олексіївна Русакова, Metal Expert

Аналітик

Олена Василівна Золотько, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Кандидат технічних наук

Кафедра безпеки життєдіяльності

Олена Вікторівна Долженкова, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Кандидат технічних наук

Кафедра безпеки життєдіяльності

Юлія Володимирівна Войтенко, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Кандидат технічних наук

Кафедра безпеки життєдіяльності

Олена Юріївна Гунько, Український державний університет науки і технологій

Кандидат технічних наук

Кафедра гідравліки, водопостачання та фізики

Посилання

  1. Kafu-Quvane, B., Mlaba, S. (2024). Assessing the Impact of Quarrying as an Environmental Ethic Crisis: A Case Study of Limestone Mining in a Rural Community. International Journal of Environmental Research and Public Health, 21 (4), 458. https://doi.org/10.3390/ijerph21040458
  2. Boutemedjet, A., Bounouala, M., Idres, A., Benselhoub, A. (2019). Assessment of dust pollution related to granite quarry operations in Kef Bouacida, Annaba (Algeria). Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 1, 117–124. https://doi.org/10.29202/nvngu/2019-1/13
  3. da Silva-Rêgo, L. L., de Almeida, L. A., Gasparotto, J. (2022). Toxicological effects of mining hazard elements. Energy Geoscience, 3 (3), 255–262. https://doi.org/10.1016/j.engeos.2022.03.003
  4. Pham, T. T. K., Le, S. H., Nguyen, T., Balasubramanian, R., Tran, P. T. M. (2024). Characteristics of airborne particles in stone quarrying areas: Human exposure assessment and mitigation. Environmental Research, 245, 118087. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.118087
  5. Saka, M. B., Hashim, M. H. bin M. (2024). Critical assessment of the effectiveness of different dust control measures in a granite quarry. Journal of Public Health Policy, 45 (2), 212–233. https://doi.org/10.1057/s41271-024-00481-6
  6. Khan, M. M. H., Kurniawan, T. A., Chandra, I., Lei, T. M. T. (2025). Modeling PM10 Emissions in Quarry and Mining Operations: Insights from AERMOD Applications in Malaysia. Atmosphere, 16 (4), 369. https://doi.org/10.3390/atmos16040369
  7. Demirarslan, K. O., Yener, İ. (2022). Investigation of total suspended particulate matter dispersion from quarries in Artvin, Turkey, using AERMOD and its relationship with topography. Air Quality, Atmosphere & Health, 15 (12), 2313–2327. https://doi.org/10.1007/s11869-022-01253-5
  8. Tripathi, A. K., Aruna, M., Parida, S., Nandan, D., Elumalai, P. V., Prakash, E. et al. (2024). Integrated smart dust monitoring and prediction system for surface mine sites using IoT and machine learning techniques. Scientific Reports, 14 (1). https://doi.org/10.1038/s41598-024-58021-x
  9. Sairanen, M., Pursio, S. (2020). Near field modelling of dust emissions caused by drilling and crushing. SN Applied Sciences, 2 (7). https://doi.org/10.1007/s42452-020-2976-9
  10. Peng, X., Shi, G.-L., Zheng, J., Liu, J.-Y., Shi, X.-R., Xu, J., Feng, Y.-C. (2016). Influence of quarry mining dust on PM 2.5 in a city adjacent to a limestone quarry: Seasonal characteristics and source contributions. Science of The Total Environment, 550, 940–949. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.01.195
  11. Wang, H., Wang, Z., Wang, R. (2025). Characteristics of dust pollution and its influencing factors during cold period of open-pit coal mines in northern China. Frontiers in Earth Science, 13. https://doi.org/10.3389/feart.2025.1458847
  12. Chamdimba, G., Vunain, E., Maoni, M. (2023). Assessment of particulate matter exposure on ambient air and its impact on workers at two granite quarry mines at Njuli, Southern Malawi. Environmental Monitoring and Assessment, 195 (9). https://doi.org/10.1007/s10661-023-11708-6
  13. Leon-Kabamba, N., Ngatu, N. R., Muzembo, B. A., Kakoma, S., Michel-Kabamba, N., Danuser, B. et al. (2020). Air Quality in the Working Environment and Respiratory Health of Female Congolese Stone Quarry Workers. Tropical Medicine and Infectious Disease, 5 (4), 171. https://doi.org/10.3390/tropicalmed5040171
  14. Nemer, M., Giacaman, R., Husseini, A. (2020). Lung Function and Respiratory Health of Populations Living Close to Quarry Sites in Palestine: A Cross-Sectional Study. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17 (17), 6068. https://doi.org/10.3390/ijerph17176068
  15. Hoang, A. N., Pham, T. T. K., Mai, D. T. T., Nguyen, T., Tran, P. T. M. (2022). Health risks and perceptions of residents exposed to multiple sources of air pollutions: A cross-sectional study on landfill and stone mining in Danang city, Vietnam. Environmental Research, 212, 113244. https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.113244
  16. Bakamwesiga, H., Mugisha, W., Kisira, Y., Muwanga, A. (2022). An Assessment of Air and Water Pollution Accrued from Stone Quarrying in Mukono District, Central Uganda. Journal of Geoscience and Environment Protection, 10 (05), 25–42. https://doi.org/10.4236/gep.2022.105003
  17. Swangjang, K., Dantrakul, A., Panishkan, K. (2025). Potential Health Risk of Dust from Stone Mill Industries. Atmosphere, 16 (2), 230. https://doi.org/10.3390/atmos16020230
  18. Qian, Q., Cao, X., Qian, Q., Shen, F., Wang, Q., Liu, H., Tong, J. (2016). Relationship of cumulative dust exposure dose and cumulative abnormal rate of pulmonary function in coal mixture workers. The Kaohsiung Journal of Medical Sciences, 32 (1), 44–49. https://doi.org/10.1016/j.kjms.2015.11.003
  19. Laaouaoucha, D., Farhane, M., Essaouini, M., Souhar, O. (2021). Analytical model for the two-dimensional advection-diffusion equation with the logarithmic wind profile in unstable conditions. International Journal of Environmental Science and Technology, 19 (7), 6825–6832. https://doi.org/10.1007/s13762-021-03554-1
  20. Querol, X., Pérez, N., Reche, C., Ealo, M., Ripoll, A., Tur, J., Pandolfi, M. et al. (2019). African dust and air quality over Spain: Is it only dust that matters? Science of The Total Environment, 686, 737–752. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.05.349
  21. Casotti Rienda, I., Alves, C. A. (2021). Road dust resuspension: A review. Atmospheric Research, 261, 105740. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2021.105740
  22. Zhao, Z., Tian, J., Zhang, W., Zhang, Q., Wu, Z., Xing, Y. et al. (2023). Chemical Source Profiles and Toxicity Assessment of Urban Fugitive Dust PM2.5 in Guanzhong Plain, China. Toxics, 11 (8), 676. https://doi.org/10.3390/toxics11080676
  23. Nath, P., Saha, P., Middya, A. I., Roy, S. (2021). Long-term time-series pollution forecast using statistical and deep learning methods. Neural Computing and Applications, 33 (19), 12551–12570. https://doi.org/10.1007/s00521-021-05901-2
  24. WHO global air quality guidelines: particulate matter (‎PM2.5 and PM10)‎, ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide. World Health Organization, 290. Available at: https://www.who.int/publications/i/item/9789240034228
  25. IARC Monographs Volume 136: Talc monograph now available (2025). IARC. Available at: https://monographs.iarc.who.int/news-events/iarc-monographs-volume-136-talc-monograph-now-available/
  26. EPA released the final report of the Integrated Science Assessment for Particulate Matter (EPA/600/AR-08/139F) (2009). Available at: https://www.epa.gov/isa/integrated-science-assessment-isa-particulate-matter?utm_source=chatgpt.com
Визначення закономірностей пилового навантаження та оцінка ризиків для здоров’я населення від транспортних потоків біля кар’єру

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-10-28

Як цитувати

Русакова, Т. І., Русакова, К. О., Золотько, О. В., Долженкова, О. В., Войтенко, Ю. В., & Гунько, О. Ю. (2025). Визначення закономірностей пилового навантаження та оцінка ризиків для здоров’я населення від транспортних потоків біля кар’єру. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(10 (137), 6–19. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.340754

Номер

Том 5 № 10 (137) (2025): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Tetiana Rusakova, Kateryna Rusakova, Olena Zolotko, Olena Dolzhenkova, Yuliia Voitenko, Olena Gunko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.