Оцінка впливу залізничного транспорту на екологічний стан ґрунтів прилеглих територій

Abstract

Волочай П.А. Оцінка впливу залізничного транспорту на екологічний стан ґрунтів прилеглих територій.

Актуальність теми. Сучасний етап розвитку транспортної галузі України характеризується зростанням навантаження на навколишнє природне середовище, що особливо проявляється в зонах інтенсивної експлуатації залізничної інфраструктури. Залізничний транспорт, відіграючи ключову роль у забезпеченні економічної стабільності держави, внутрішніх і міжнародних перевезень вантажів та пасажирів, водночас є значним джерелом антропогенного впливу на компоненти довкілля, зокрема на ґрунтовий покрив прилеглих територій. У процесі будівництва та експлуатації залізниць у ґрунти надходять важкі метали, нафтопродукти, продукти зношення рухомого складу, паливно-мастильні матеріали та інші токсичні речовини, що спричиняють їх хімічну деградацію, зниження родючості та екологічної стійкості. Особливу небезпеку становить накопичення таких елементів, як мідь, цинк, свинець і кадмій, які здатні до міграції в трофічні ланцюги та негативно впливати на стан екосистем і здоров’я населення. Актуальність дослідження зумовлена також необхідністю реалізації принципів сталого розвитку транспортної галузі України, що передбачає поєднання економічної ефективності, соціальної відповідальності та мінімізації екологічних ризиків. В умовах воєнних дій, руйнування інфраструктури та зростання ролі залізничного транспорту у забезпеченні логістики країни проблема екологічної безпеки залізниць набуває особливої ваги. У цьому контексті оцінка впливу залізничного транспорту на екологічний стан ґрунтів, виявлення просторових закономірностей забруднення та розробка науково обґрунтованих рекомендацій щодо поліпшення стану ґрунтового покриву є надзвичайно важливими та своєчасними, що й зумовлює актуальність обраної теми роботи. Метою роботи є оцінка рівня забруднення ґрунтового покриву в зоні впливу залізничної інфраструктури та обґрунтування рекомендацій щодо поліпшення екологічного стану призалізничних територій. Для досягнення поставленої мети у роботі вирішувалися такі завдання:  проаналізувати сучасний стан та особливості розвитку залізничної інфраструктури України з позицій сталого розвитку;  охарактеризувати основні види впливу залізничного транспорту на компоненти навколишнього середовища;  дослідити джерела та наслідки забруднення ґрунтів у межах призалізничних територій;  провести польові та лабораторні дослідження фізико-хімічних властивостей ґрунтів;  визначити вміст важких металів та розрахувати показники техногенного навантаження;  оцінити ступінь екологічної небезпеки забруднення ґрунтів;  розробити практичні рекомендації щодо зниження негативного впливу залізничного транспорту на ґрунтовий покрив. Об’єкт дослідження – ґрунтовий покрив прилеглих до залізничної інфраструктури територій. Предмет дослідження – процеси забруднення та деградації ґрунтів під впливом залізничного транспорту. Методи дослідження включають польові методи відбору ґрунтових зразків, лабораторні фізико-хімічні та агрохімічні аналізи, атомно-абсорбційну спектрофотометрію, а також розрахункові методи оцінки техногенного забруднення (коефіцієнт концентрації, сумарний показник забруднення, індекс антропогенного навантаження). Результати дослідження: Здійснено польові та лабораторні дослідження ґрунтів призалізничної зони села Березняки, проведено відбір проб на різних відстанях від залізничної колії (50-500 м) та визначено фізико-хімічні показники ґрунтів, зокрема гранулометричний склад, вміст гумусу, кислотність (рН водної витяжки), рухомі форми фосфору та концентрацію важких металів (Cu, Zn, Pb, Cd). Розраховано основні геохімічні та екологічні показники забруднення: коефіцієнт концентрації (Kc), сумарний показник забруднення (Zc) та індекс антропогенного навантаження (PLI). Наукова новизна: полягає у комплексному застосуванні методичних підходів для оцінки стану ґрунтів у призалізничній зоні шляхом одночасного визначення фізико-хімічних характеристик, важких металів та індексів забруднення, що дозволяє встановити просторову мозаїчність антропогенного впливу на ґрунтовий покрив. Теоретичне і практичне значення: результати дослідження дозволяють оцінити рівень техногенного забруднення ґрунтів залізничного транспорту, виявити зони максимального накопичення важких металів та надати науково обґрунтовані рекомендації для екологічного моніторингу та планування заходів із рекультивації порушених територій. Структура та обсяг роботи. Кваліфікаційна робота магістра складається зі вступу, анотації, двох розділів, висновків, переліку посилань (21 джерело), графічної документації до кваліфікаційної роботи магістра, додатків. Повний обсяг роботи – 59 сторінок друкованого тексту, основна частина – 50 сторінок.

Volochay P.A. Assessment of the impact of railway transport on the ecological condition of soils in adjacent areas

Actuality of theme. The current stage of development of Ukraine's transport sector is characterized by an increasing burden on the environment, which is especially pronounced in areas of intensive use of railway infrastructure. While railway transport plays a key role in ensuring the country’s economic stability and facilitating domestic and international freight and passenger transport, it is also a significant source of anthropogenic impact on environmental components, particularly the soil cover of adjacent areas. During the construction and operation of railways, soils are exposed to heavy metals, petroleum products, wear products from rolling stock, lubricants, and other toxic substances, leading to chemical degradation, reduced fertility, and decreased ecological stability. The accumulation of elements such as copper, zinc, lead, and cadmium poses a particular threat, as they can migrate through trophic chains and negatively affect ecosystems and human health. The relevance of this study is also determined by the need to implement the principles of sustainable development in Ukraine’s transport sector, which entails combining economic efficiency, social responsibility, and the minimization of environmental risks. In the context of military actions, infrastructure destruction, and the growing role of railway transport in national logistics, the problem of ecological safety in railways becomes particularly significant. In this context, assessing the impact of railway transport on soil ecological conditions, identifying spatial patterns of contamination, and developing scientifically-based recommendations for improving soil cover are extremely important and timely, which underlines the relevance of the chosen topic. The purpose of the work is to assess the level of soil pollution in the influence zone of railway infrastructure and to justify recommendations for improving the ecological condition of areas adjacent to railways. The object of study: The soil cover of areas adjacent to railway infrastructure. The subject of the study: Processes of soil contamination and degradation under the influence of railway transport. Research methods: The research methods include field sampling, laboratory physicochemical and agrochemical analyses, atomic absorption spectrophotometry, as well as calculation methods for assessing anthropogenic pollution (concentration factor, pollution load index, and anthropogenic load index).

Results of the research. Field and laboratory studies were conducted on soils in the railway zone of Bereznyaky village, with samples taken at various distances from the railway track (50–500 m). Physicochemical soil properties were determined, including granulometric composition, humus content, pH (water extract), mobile forms of phosphorus, and heavy metal concentrations (Cu, Zn, Pb, Cd). Key geochemical and ecological contamination indicators were calculated: concentration factor (Kc), pollution load index (Zc), and anthropogenic load index (PLI). Scientific novelty: The novelty lies in the integrated application of methodological approaches to assess soil conditions in the railway-adjacent zone by simultaneously determining physicochemical characteristics, heavy metal content, and contamination indices, which allows identification of the spatial mosaic of anthropogenic impact on soil cover. Theoretical and practical significance: The results allow assessment of the level of anthropogenic contamination of railway soils, identification of zones with maximum accumulation of heavy metals, and provide scientifically based recommendations for ecological monitoring and planning of reclamation measures for disturbed areas. Structure and scope of work. The master's qualification work consists of introduction, annotation, two chapters, conclusion, list of references (21 sources), graphic documentation, applications. The full amount of work is 59 pages of printed text , the main part is 50 pages.