Radon and magnetic anomalies in the territory of the city Kyiv: environmental aspect

М.І. Орлюк; І.І.  Онищук; А.О. Роменець; А.В. Марченко; П.О.  Яцевський; І.М. Орлюк

doi:10.24028/gzh.0203-3100.v43i1.2021.225551

Автор(и)

М.І. Орлюк Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна
І.І. Онищук Київський національний університет імені Тараса Шевченка, ННІ «Інститут геології», Україна
А.О. Роменець Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна
А.В. Марченко Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна
П.О. Яцевський ПАТ «Укрнафта», Україна
І.М. Орлюк Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v43i1.2021.225551

Анотація

Магнітні та радонові аномальні поля є суттєвими геофізичними чинниками довкілля, які великою мірою визначають його екологічний стан. Виявлення магнітних і радонових аномальних зон є актуальним завданням при вивченні геоекологічної обстановки території та оцінці її екологічної безпеки. Найбільш небезпечним є ділянки, в межах яких локалізовані розломи, з якими у верхній частині розрізу земної кори пов’язані аномалії радону. Для території м. Києва розглянуто геологічну характеристику району дослідження, уточнено та доповнено схеми регіональних та супровідних розломів, розроблено карти модуля та аномалій модуля індукції геомагнітного поля, а також схему аномалій радону у воді та підґрунтовому повітрі. Показано зв’язок радонових аномалій з розломами та природними магнітними полями. Він полягає у тому, що радонові аномалії в основному корелюються з від’ємними і невеликими додатними значеннями аномального магнітного поля та пов’язані з потужними зонами тріщинуватості з активною флюїдно-динамічною активністю і розломами діагональної та ортогональної систем, які є зонами виділення радону в атмосферу. Радонові аномалії у підґрунтовому повітрі передусім контролюються Ірпінсько-Борщагівським, Пуща-Водицьким, Київським та Дарницьким розломами північно-західного—північного простягання і Петрівсько-Пухівським та Глевасько-Броварським північно-східного простягання. Для кількох станцій київського метрополітену встановлено перевищення екологічних норм магнітного поля та радонових аномалій, що пояснюється конструктивними особливостями будови приміщень метрополітену та їх знаходження в зонах розломів. Показано, що радонові аномалії є стабільними в просторі та часі, а магнітні аномалії, особливо в межах метрополітену, характеризуються значними змінами магнітного поля як у низькочастотному, так і високочастотному спектрі їх коливань.

Спільний аналіз схеми розломної тектоніки, магнітних і радонових аномалій дає змогу обґрунтованіше виділяти екологічно небезпечні зони на території Києва та поза його межами.

Посилання

Alekhin, V.I. (2004). Faults of the Earth’s crust as zones of ecological risk. Heoloho-mi¬ne¬ra¬lo¬hichnyy visnyk, (1), 35—40 (in Russian).

Belokrinitskiy, V.S. (2009). What you need to know the users of mobile phones and computers. Kiev: Publ. of the University «Ukraine», 112 р. (in Russian).

Verkhovtsev, V.G. (2008). The latest platform geostructures of Ukraine and the dynamics of their development: Doctor¢s thesis. Kyiv, 423 p. (in Ukrainian).

Vyzhva, S.A., Onishchuk, I.I., & Chernyaev, O.P. (2012). Nuclear geophysics. Kyiv: Publishing and printing center «Kyiv University», 608 p. (in Ukrainian).

Vyzhva, S.A., Shabatura, O.V., Onyschuk, V.I., Onyschuk, D.I., & Onyschuk, I.I. (2017). Decomposition of geogenic radon potential by lognormal kriging. Geoinformatika, (1), 42—50 (in Ukrainian).

Vyzhva, S.A., Shabatura, O.V., Onishchuk, D.I., & Onyschuk, I.I. (2015). Radiation characteristics of Khmilnyk radon groundwaters. Visnyk Ky¬yiv¬s'koho universytetu. Heolohiya, (2), 30—38 (in Ukrainian).

Vyzhva, S.A., Gavrylenko, O.D., Onyshchuk, I.I., Shabatura, A.V., & Teut, Ye.V. (2014). Radon control and measurement. Almaty, 277 p. (in Rus¬sian).

Garetsky, R.G., Karataev, G.I., & Matveyev, A.V. (2016). Reflectance of radon anomalies in mag¬netic field and tectonic elements of Be¬la¬¬rus. Geofizicheskiy Zhurnal, 38(5), 40—48. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v38i5.2016. 107820 (in Russian).

Grodzinskyy, D.M. (2010). Radioactive isotopes and life. Visnyk Kharkivs'koho natsional'noho ahrarnoho universytetu. Ser. Biolohiya, (2), 6—18 (in Ukrainian).

State geological map of Ukraine scale 1: 200 000. Dnieper-Donetsk series. Sheet M-36 XIII. (2001). Kyiv: Pivnichukrheologhiya (in Ukrai¬nian).

Didenko, P.I. (2012). Effect of radon on the popu¬la¬tion of Ukraine. Tekhnohenno-ekolo¬hich¬na bez¬peka ta tsyvil'nyy zakhyst, (4), 60—67 (in Rus¬sian).

Didenko, P.I. (2011). Environmental aspects of radon exposure on population. Tekhnohenno-ekolohichna bezpeka ta tsyvil'nyy zakhyst, (6), 72—81 (in Russian).

Zhovinskiy, E.Y., Komov, I.L., Didenko, P.I., Makarenko, N.N., & Kryuchenko, N.O. (2004). Relationship between hydrogeochemical ano¬malies of radon and fluorine with areas of tectonic disturbances (by the example of Ky¬iv). Poshukova ta ekolohichna heokhimiya, (4), 56—60 (in Russian).

Kulikov, V.Yu. & Timofeeva, E.S. (2011). Evaluation of the combined effect of various variations of the geomagnetic and radiation fields on the osmotic resistance of human erythrocytes in vit¬ro conditions. Meditsina i obrazovaniye v Si¬biri, (4), 12—20 (in Russian).

Medvedeva, O.A., Kalutskiy, P.V., Besedin, A.V., Medvedeva, S.K., & Kalutskiy, A.P. (2011). Eco¬logical and epidemiological analysis of the incidence of intestinal infections in children in the regions of the Kursk region with different levels of the geomagnetic field. Nauchnyye vedomosti. Ser. Meditsina. Farmatsiya, (10), 5—11 (in Russian).

Methodical recommendations «Implementation of control over observance of radiation and hygienic parameters in construction». (2008). Approved by the Ministry of Health of Ukraine by order № 883 of December 29, 2008. Kyiv, 10 p. (in Ukrainian).

Radiation safety standards of Ukraine. (1997). Kyiv, 127 p. Retrieved from https://zakon.ra-da.gov.ua/rada/show/v0062282-97#Text (in Uk¬rai¬nian).

The main problems of radon safety. (2005). Kyiv: Logos, 351 p. (in Russian).

Orlyuk, M.I., & Romenets, А.А. (2004). Magnetic ecological field of a megalopolis (on an example of Kyiv). Ekolohiya i pryrodokorystuvannya, (7), 142—147 (in Ukrainian).

Orlyuk, М.І. (2001). Geophysical ecology — the main tasks and ways of their solution. Geofizicheskiy Zhurnal, 23(1), 49—50 (in Uk¬rai¬nian).

Orlyuk, M.I., Marchenko, A.V., & Yatsevsky, P.I. (2018). The link of radon and magnetic ano¬malies on the territory of Ukrainian Shield and Kyiv. Geodynamika, (1), 80—90. https://doi.org/10.23939/jgd2018.01.080 (in Ukrainian).

Orlyuk, М.І., & Romenets, А.О. (2003). Geo¬magnetic field of Ukraine: ecological aspect. Heoloh Ukrayiny, (1), 64—70 (in Ukrainian).

Orlyuk, M.I., Romenets, A.O., & Orlyuk, I.M. (2020). Magnetic fields of the Kyiv un¬der¬ground: ecological aspect. Dopovidi NAN Uk¬rayiny, (3), 63—70. https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.03.063 (in Ukrainian).

Orlyuk, M., & Yatsevskyi, P. (2016). Correlation of radon anomalies, magnetic field and faults on the terrytory of Kyiv. Visnyk Kyyivs'koho Natsional'noho Universytetu. Heolohiya, (3), 18—22 (in Ukrainian).

Orlyuk, M.I., & Ishchenko, M.V. (2019). Com¬parative analysis of modern deformation and the newest motions of the Earth’s surface in the territory of Ukraine. Geofizicheskiy Zhurnal, 41(4), 161—181. https://doi.org/10.24028/gzh. 0203-3100.v41i4.2019.177381 (in Russian).

Pavlovich, N.V., Pavlovich, S.A., & Galliulin, Yu.I. (1991). Biomagnetic rhythms. Minsk: Publ. house «University», 136 p. (in Russian).

Pohodzey, L.V. (2004). Hypogeomagnetical conditions as unfavorable factor of production environment. Doctor′s thesis. Moscow, 198 p. (in Russian).

Ptitsyna, N.G., Villoresi, J., Dorman, L.I., Yucchi, N., & Tyasto, M.I. (1998). Natural and technogenic low-frequency magnetic fields as factors potentially hazardous to health. Us¬pekhi fizicheskikh nauk, 168(7), 767—791 (in Rus¬sian).

Rezinkina, M., Pelevin, D., Dumanskiy, Yu., & Bitkin, S. (2009). Geomagnetic field attenuation in apartment houses of different structure. Gigiena naselenykh mists, (54), 209—216 (in Russian).

Rozov, V.Yu., Pelevin, D.Ye., Levina, S.B. (2013). Experimental studies of the geomagnetic field attenuation in rooms. Elektrotekhnika i elekt¬romehnika, (6), 72—76 (in Russian).

Serdyuk, A.M., Grigoriev, P.E., Akimenko, V.Ya., & Protas, S.V. (2010). Ecological significance of the geomagnetic field and medical-biological preconditions of hygienic regulation of its weakening in the conditions of Ukraine. Dovkillya i zdorov’ya, (3), 8—11 (in Ukrainian).

Serpov, V. (2007). Influence of natural magnetic fields on human security in the areas of geophysical anomalies of the European part of Russia. Extended abstract of Doctor—s thesis. St. Petersburg (in Russian).

Starostenko, V.I., Baran, P.I., Barshchevskiy, N.Ye., Gorlitskiy, B.A., Demchishin, M.G., Ivan¬chenko, E.P., Kendzera, A.V., Kobolev, V.P., Ku¬tas, V.V., Levashov, S.P., Lyalko, V.I., Nes¬terenko, G.V., Omelchenko, V.D., Pa¬li¬enko, V.P., Rybin, V.F., Sergienko, N.T., Spitsa, R.A., Sushko, V.K., & Chernokon, V.Ya. (2001). Geology and geophysics of the en-vi¬ronment and factors that adversely affect it. Geofizscheskiy Zhurnal, 23(4), 3—39 (in Rus¬sian).

Stepanyuk, L.M., Prykhodko, V.L., Kurylo, S.I., Dovbush, T.I., & Kotvitska, I.M. (2017). «Ba¬se¬ment» of Kyiv. Visnyk NAN Ukrayiny, (2), 54—59 (in Ukrainian).

Tyahunov, D.S. (2011). Technogenic electromagnetic field as an environmental factor. Ekologiya urbanizirovannykh territoriy, (2), 4550 (in Russian).

Physical factors of the working environment. Sanitary-epidemiological rules and regulations SanPiN 2.2.4.1191-03 «Electromagnetic fields and human health». (2003). Moscow, 19 р. (in Russian).

Kholodov, Yu.A. (1966). The influence of electromagnetic and magnetic fields on the central nervous system. Moscow: Nauka, 126 p. (in Russian).

Henzl, C., Kacor, J., & Palectr, J. (2006).Investigation of magnetic field in the subway station. Advances in Electrical and Electronic Engeniring, 5(1-2), 254257.

Komov, I.L. (2003). Monitoring of radonin Ukraine. Proceedings of the International Radon Sym¬posium. Vol. II. American Association of Radon Scientists and Technologists, Inc., October 5—8, 2003.

Lowes, F.J. (2009). DC railways and the magnetic fields they produce — the geomagnetic context. Earth, Planets and Space, 61, 115. https://doi.org/10.1186/BF03352944.

Orlyuk, M., Romenets, A., & Orliuk, I. (2016) Natural and technogenic components of me¬galopolis magnetic field. Геофиз. журн. Т. 38. № 1. C. 78—85. https://doi.org/10.24028/gzh. 0203-3100.v38i1.2016.107727.

Orlyuk, M.I., & Romenets, A.A. (2020). Spatial-temporal change in the geomagnetic field: environmental aspect. Геофиз. журн. 2020. T. 42. № 4. С. 18—38. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i4.2020.210670.

Standart of Building Biology Testing methods: SBM-2008. (2008). Germany: Institut fur Bau¬bio¬logie+Okologie, 5 p.

Standard-2015 Randbedingungen: SBM-2015. Institut fur Baubiologie+Nachhaltinkeit, 18 p. Retrieved from www.baubiologie.de.

Shabatura, O., Vyzhva, S., Onyshchuk, D., & Ony¬¬shchuk, V. (2015). Lognormal kriging for mo¬¬deling of geogenicradon potential. XIV Між¬на¬¬родна конференція «Геоінформатика: тео¬ретичні та прикладні аспекти», 11—14 трав¬ня 2015 р., Київ, Україна.

Yatsevskyi, P.I., & Orlyuk, M.I. (2017). Geological sources of magnetic and radon anomalies on the territory of Kyiv: XVIth International Conference on Geoinformatics — Theoretical and Applied Aspects. 15—17 May 2017, Kiev, Ukraine, 5 p.

Yatsevtskiy, P., Orlyuk, M., & Marchenko, A. (2017). Radioactive anomalies and their rela¬ti¬onship with the magnetic field on the territory of Ukraine: XIth International Scientific Conference «Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment», 11—14 October 2017, Kyiv, Ukraine, 5 p.

Yatsevskyi, P.I., Orlyuk, M.I., Marchenko, A.V. The link of radon and magnetic anomalies on the territory of Ukraine: XVIIth International Conference on Geoinformatics — Theoretical and Applied Aspects, 14—16 May 2018, Kiev, Ukraine, 5 p.