Т.О. Koshliakova, ECOLOGICAL AND GEOCHEMICAL ASSESSMENT OF THE TERRITORY OF DARNYTSIA DISTRICT, KYIV
https://doi.org/10.15407/mineraljournal.47.03.092
UDC 550.4:502/504]-047.44(477.411-21)
ECOLOGICAL AND GEOCHEMICAL ASSESSMENT
OF THE TERRITORY OF DARNYTSIA DISTRICT, KYIV
Т.О. Koshliakova, PhD (Geology), Senior Researcher, Senior Research Fellow
E-mail: tatianakoshliakova@gmail.com; orcid: 0000-0001-8551-3531
K.V. Vovk, PhD (Geology), Deputy Director
E-mail: vovkkaterina90@gmail.com; orcid: 0000-0001-5076-260X
M.Yu. Hryha, PhD (Geology), Researcher
E-mail: marynhry@gmail.com; orcid: 0009-0003-9297-1161
M.P. Semenenko Institute of Geochemistry, Mineralogy and Ore Formation of the NAS of Ukraine
34, Acad. Palladin Ave., Kyiv, Ukraine, 03142
Language: Ukrainian
Mineralogical journal 2025, 47 (3): 92-109
Abstract:
The article presents the results of assessing the distribution patterns of trace elements in soils, groundwater, surface water and atmospheric air in the Darnytsia district of Kyiv. It analyzes the impact of the "Energy" waste incineration plant and the Darnytsia combined heat and power plant (CHPP) on changes in environmental geochemical indicators. The content of trace elements in soil, leachate, and natural water samples was measured using ICP-MS analysis. Air pollution dynamics were evaluated using data from monitoring stations of the Kyiv Municipal State Administration. Elevated concentrations of nitrogen dioxide (NO₂) and particulate matter (PM2.5 and PM10) were identified within the Darnytsia district. The simultaneous increase in their concentrations is typical for August and September, as well as the December to March period. The highest levels of air pollution are observed near the "Energy" plant. In Lake Vyrlytsia, adjacent to the plant, the permissible concentrations for Mn and Cu were exceeded. According to general sanitary chemical indicators, the waters of Lake Vyrlytsia are categorized as "good", clean of acceptable quality, while water from the artesian wells is classified as "good", clean but tending toward the "satisfactory" class of slightly polluted waters of acceptable quality. The highest concentrations of trace elements were recorded in artesian wells located on Revutskoho Street, and the lowest on Kharkivske Highway. The study assessed the level of soil contamination around the Darnytsia CHPP (severe contamination) and the "Energy" plant (moderately hazardous contamination), identifying the main heavy metal pollutants as Hg>Zn>Cd and Cr>Cu>Hg, respectively. The soils of industrial facilities exhibit low sorption capacity (Darnytsia CHPP — 13.23, "Energy" plant — 11.05 meq/100 g) and low organic matter content (Corg — 1.69 % and 0.86%, respectively). An increased content of water-soluble forms of Ni, Mn, Cd, Zn, and Cu was recorded around industrial facilities compared to park areas.
Keywords: soils, groundwater, atmospheric air, heavy metals, Darnytsia district, pollution.
References / Література
Achkasov, A.I., Basharkevich, I.L., Onishchenko, T.L., Pavlova, L.N., Revich, B.A., Saet, Yu.E., Sarkisyan, S.Sh., Smirnova, R.S., Trefilova, N.Ya. and Yanin, E.P. (1990), Geokhimiya okruzhayushchey sredy, Nedra, Moscow, 335 p. [in Russian].
[Ачкасов, А.И., Башаркевич, И.Л., Онищенко, Т.Л., Павлова, Л.Н., Ревич, Б.А., Сает, Ю.Е., Саркисян, С.Ш., Смирнова, Р.С., Трефилова, Н.Я., Янин, Е.П. (1990), Геохимия окружающей среды. Москва: Недра. 335 c.]
Afzaal Muhammad, Hameed Saman, Liaqat Iram, Amanat Ali Khan Amir, Manan Hafiz abdul, Shahid Raja and Altaf Muhammad (2022), Water Practice and Technol., Vol. 17, No. 5, pp. 1253-1272. https://doi.org/10.2166/wpt.2022.039
Bondar, K.M. and Tsiupa, I.V. (2024), Environ. Monit. Assess., Vol. 196(1), 1041. https://doi.org/10.1007/s10661-024-13194-w
Domhnaill, A.Ó., O’Mahony, M., Broderick, B., Hennessy, M., Donnelly, A., Naughton, O., Hurley, E., Carthy, P., Nolan, A., Moriarty, F. and Lyons, S. (2023), Impact of nitrogen dioxide on health with particular emphasis on vulnerable groups (EPA Research Report No. 442). Trinity College Dublin. URL: https://www.epa.ie/publications/research/epa-research-2030-reports/Resea... (Accessed: 02.07.2025).
Dube, A., Zbytniewski, R., Kowalkowski, T., Cukrowska, E. and Buszewski, B. (2001), Polish Journ. Environmental Studies, Vol. 10, No. 1, pp. 1-10. URL: https://www.pjoes.com/pdf-87344-21203?filename=21203.pdf (Accessed: 02.07.2025).
Egorova, T.M. (2014), Agrochemistry and soil science, Iss. 81, pp. 65-72 [in Ukrainian].
[Єгорова, Т.М. (2014), Агрохімія і ґрунтознавство. Вип. 81. С. 65—72. ]
Egorov, O.S., Mitskevich, B.F., Osadchyi, V.K., Samchuk, A.I., Suschik, Yu.Ya. and Shramenko, I.F. (1996), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 18, No. 5, pp. 68-75 [in Russian].
[Егоров, О.С., Мицкевич, Б.Ф., Осадчий, В.К., Самчук А.И., Сущик, Ю.Я., Шраменко, И.Ф. (1996), Минерал. журн. 18, № 5. С. 68—75.]
Feng-jie, Li, Hong-wei, Yang, Ramamoorthy, Ayyamperumal and Yang, Liu (2022), Chemosphere, Vol. 308, Pt 2, 136396. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.136396
Geng, N., Xia, Y, Li, D, Bai, F and Xu, C. (2024), Processes, Vol. 12, No. 2, p. 311. https://doi.org/10.3390/pr12020311
Hryha, M.Yu. (2024), Ecolog. Sci., Vol. 6(57), pp. 134-141 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.32846/2306-9716/2024.eco.6-57.20
[Грига, М.Ю. (2024), Екологічні науки. Вип. 6 (57), С. 134—141.]
Ivanovski, M., Alatič, K., Urbancl, D., Simonič, M., Goričanec, D. and Vončina, R. (2023), Atmosphere, Vol. 14(3), 578. https://doi.org/10.3390/atmos14030578
Karagulian, F., Van Dingenen, R., Belis, C.A., Janssens-Maenhout, G., Crippa, M., Guizzardi, D. and Dentener, F. (2017), Attribution of anthropogenic PM2-5 to emission sources, EUR 28510 EN. https://doi.org/10.2760/344371
Khamraev, K., Cheriyan, D. and Choi, J.-h. (2021), Science Total Environ., Vol. 758, 143716. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143716
Klebanova, N.S. and Klebanov, D.O. (2011), Sci. works UkrNDGMI, Iss. 260, pp. 235-249 [in Ukrainian]. URL: https://old.uhmi.org.ua/pub/np/260/Klebanova_Klebanov_260.pdf (Accessed: 02.07.2025).
[Клебанова, Н.С., Клебанов, Д.О. (2011), Наук. пр. УкрНДГМІ. Вип. 260. С. 235—249.]
Klos, V.R., Zhovinsky, E.Ya., Kriuchenko, N.O. and Prykhodko, M.V. (2017), Geochemistry and Ore formation, Iss. 38, pp. 95-100 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/gof.2017.38.095
[Клос, В.Р., Жовинський, Е.Я., Крюченко, Н.О., Приходько, М.В. (2017), Геохімія та рудоутворення. Вип. 38. С. 95—100.]
Koshliakova, T.O., Koshliakov, O.E. and Shvaika, I.D. (2022), Geochemistry of Technogenesis, Vol. 35, No. 7, pp. 61-64 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.32782/geotech2022.35.11
[Кошлякова, Т.О., Кошляков, О.Є., Швайка, І.Д. (2022), Геохімія техногенезу. Вип. 35, № 7. С. 61—64.]
Kriuchenko, N.O. and Panait, E.V. (2015), Sci. Journ. "ScienceRise", Vol. 6, No. 1(6), pp. 23-26 [in Russian]. https://doi.org/10.15587/2313-8416.2015.36556
[Крюченко, Н.О., Панаит, Э.В. (2015), Sci. Journ. "ScienceRise". Вып. 6, № 1. С. 23—26.]
Kuraieva, I.V. (2016), Bull. Dnipropetrovsk Univ. Ser. geology, geography, Vol. 24, No. 2, pp. 61-69 [in Russian]. https://doi.org/10.15421/111634
[Кураева, И.В. (2016), Вісн. Дніпропетр. ун-ту. Сер. геол., географія. Вип. 24, № 2. С. 61—69.]
Kuraieva, I.V., Koshliakova, T.O. and Zlobina, K.S. (2020), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 42, No. 2, pp. 63-73 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.42.02.063
[Кураєва, І.В., Кошлякова, Т.О., Злобіна, К.С. (2020), Мінерал. журн. 42, № 2. С. 63—73.]
Kuraieva, I.V., Koshliakova, T.O., Vovk, K.V. and Zlobina, K.S. (2021), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 43, No. 2, pp. 58-73 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.43.02.058
[Кураєва, І.В., Кошлякова, Т.О., Вовк, К.В., Злобіна, К.С. (2021), Мінерал. журн. 43, № 2. С. 58—73.]
Linnik, P., Osadchyi, V., Osadcha, N. and Linnik, R. (2023), Chemistry and Ecology, Vol. 39, Iss. 6, pp. 640-672. https://doi.org/10.1080/02757540.2023.2225496
Liuta, N.H. (2010), Coll. sci. works UkrDGRI, No. 3-4, p. 172 [in Ukrainian].
[Люта, Н.Г. (2010), Зб. наук. пр. УкрДГРІ. № 3—4. С. 172.]
Lutsyshyn, O.G., Radchenko, V.G., Palapa, N.V. and Yavorovsky, P.P. (2011), Reps Nat. Acad. Sci. Ukr., No. 3, pp. 197-204 [in Ukrainian]. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/37242 (Accessed: 02.07.2025).
[Луцишин, О.Г., Радченко, В.Г., Палапа, Н.В., Яворовський, П.П. (2011), Допов. Нац. акад. наук Укр. № 3. С. 197—204.]
Maharramova Sevinj Telman gizi (2022), World Science, Vol. 73, No. 1. https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/30012022/7749
Mandal, A. and Voutchkov, M. (2011), Int. Journ. Geosci., Vol. 2, No. 1, pp. 48-54. https://doi.org/10.4236/ijg.2011.21005
Menshov, O.I. (2014), Theoretical and applied aspects of geoinformatics, Iss. 11, Kyiv, pp. 178-184 [in Ukrainian]. http://jnas.nbuv.gov.ua/article/UJRN-0000175923
[Меньшов, О.І. (2014), Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики. Вип. 11. С. 178—184.]
Nakhjiri, A. and Kakroodi, A.A. (2024), Ecolog. Informatics, 102504. https://doi.org/10.1016/j.ecoinf.2024.102504
Ogar, T.V. (2011), Heavy metals in the aeration zone of Ukrainian Polissya, Autoref. diss. cand. geol. of sci., Kyiv, 20 p. [in Ukrainian].
[Огар, Т.В. (2011), Важкі метали в зоні аерації Українського Полісся: автореф. дис. … канд. геол. наук. Київ. 20 с.]
Ponomarenko, O.M., Samchuk, A.I., Krasiuk, O.P., Makarenko, T.I. and Antonenko, O.H. (2008), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 30, No. 4, Kyiv, pp. 97-103 [in Ukrainian]. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61240 (Accessed: 02.07.2025).
[Пономаренко, О.М., Самчук, А.І., Красюк, О.П., Макаренко, Т.І., Антоненко, О.Г. (2008), Мінерал. журн. 30, № 4. С. 97—103.]
(2024) Pro zatverdzhennia derzhavnykh medyko-sanitarnykh normatyviv dopustymoho vmistu khimichnykh i biolohichnykh rechovyn v atmosfernomu povitri naselenykh mists, Nakaz Ministerstva okhorony zdorovia Ukrainy No. 813, Kyiv [in Ukrainian]. https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0763-24#Text
[(2024), Про затвердження державних медико-санітарних нормативів допустимого вмісту хімічних і біологічних речовин в атмосферному повітрі населених місць. Наказ М-ва охорони здоров’я України № 813. Київ.]
Prokopuk, M.S. and Pogorelova, Yu.V. (2017), Bull. Zaporizhіa Nat. Univ. Biolog. sci., No. 1, Zaporizhіa, pp. 161-169 [in Ukrainian]. URL: https://journalsofznu.zp.ua/index.php/biology/article/view/76 (Accessed: 02.07.2025).
[Прокопук, М.С., Погорєлова, Ю.В. (2017), Вісн. Запорізьк. нац. ун-ту. Біолог. науки. No. 1. С. 161—169.]
Rahman, M., Hasan, K., Siddique, M.A.B., Ambade, B., Hussain, M.A., Salam, M.A., Tariq, S. and Ibrahim, M. (2024), Journ. King Saud University - Science, 103270. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2024.103270
Samchuk, A.I., Manichev, V.I., Kuraieva, I.V., Vysotenko, O.A., Ostrovskaya, G.P., Petrichenko, A.V. and Bilyk, V.Zh. (2004), Exploratory and environmental. geochemistry, No. 4, Kyiv, pp. 11-14 [in Russian]. URL: http://jnas.nbuv.gov.ua/article/UJRN-0000126890 (Accessed: 02.07.2025).
[Самчук, А.И., Маничев, В.И., Кураева, И.В., Высотенко, О.А., Островская, Г.П., Петриченко, А.В., Билык, В.Ж. (2004), Поисковая и еколог. геохимия. № 4. С. 11—14.]
Shevchenko, O., Snizhko, S. and Danilova, N. (2015), Ukr. Hydrometeorolog. Journ., No. 16, Odesa, pp. 6-16 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.31481/uhmj.16.2015.01
[Шевченко, О.Г., Сніжко, С.І., Данілова, Н.О. (2015), Укр. гідрометеоролог. журн. № 16. C. 6—16.]
Silva, Hugo Felix; Silva, Nelson Frade; Oliveira, Cristina Maria and Matos, Manuel Jose (2021), Soil Systems, Vol. 5, Iss. 2, 27. https://doi.org/10.3390/soilsystems5020027
Snizhko, S.I. and Shevchenko, O.H. (2011), Urbometeorolohichni aspekty zabrudnennia atmosfernoho povitria velykoho mista, Vyd-vo heohraf. lit. "Obrii", Kyiv, 297 p. [in Ukrainian].
[Сніжко, С.І., Шевченко, О.Г. (2011), Урбометеорологічні аспекти забруднення атмосферного повітря великого міста. Київ: Вид-во географ. літ-ри "Обрії". 297 с.]
Turos, O., Petrosian, A., Brezitska, N., Maremuha, T., Davydenko, H., Mihina, L. and Tsarenok, T. (2022), Environment and Health, Iss. 104, No. 3, Kyiv, pp. 44-47 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.32402/dovkil2022.03.044
[Турос, О.І., Петросян, А.А., Брезіцька, Н.В., Маремуха, Т.П., Давиденко, Г.М., Михіна, Л.І., Царенок, Т.В. (2022), Довкілля та здоров’я. Вип. 104, № 3. С. 44—47.]
Vyshnevskyi, V.I. (2021), Vodoimy Kyieva, Nika-Tsentr, Kyiv, 280 p. [in Ukrainian].
[Вишневський, В.І. (2021), Водойми Києва. Київ: Ніка-Центр. 280 с.]
(2021) WHO global air quality guidelines. Particulate matter (PM2.5 and PM10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide, World Health Organization. URL: https://iris.who.int/bitstream/handle/10665/345329/9789240034228-eng.pdf (Accessed: 02.07.2025).
Yatsiuk, M.V., Shevchenko, A.M., Bozhenko, R.P. and Liutnytskyi, S.M. (2021), Land Reclamation and Water Management, No. 2, Kyiv, pp. 114-128 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.31073/mivg202102-292
[Яцюк, М.В., Шевченко, А.М., Боженко, Р.П., Лютницький, С.М. (2021), Меліорація і водне господарство. № 2. С. 114—128.]
Zhelnovach, A.N. (2014), Current state of regional ecological problems and ways to solve them: Materials Int. Sci. Conf. of Young Scientists, Odesa State Environmental Univ., Odesa, pp. 88-90 [in Ukrainian].
[Желновач, А.Н. (2014), Сучасний стан регіональних екологічних проблем та шляхи їх вирішення: Матеріали Міжнар. наук. конф. молодих вчених. Одеса: Одеськ. держ. еколог. ун-т. С. 88—90.]
Zhovinsky, E.Ya. and Kuraieva, I.V. (2002), Geokhimiya tyazhelykh metallov v pochvakh Ukrainy, Nauk. dumka, Kyiv, 213 p. [in Russian].
[Жовинский, Э.Я., Кураева, И.В. (2002), Геохимия тяжелых металлов в почвах Украины. Киев: Наук. думка. 213 с.]
Zhovinsky, E.Ya. and Kuraieva, I.V. (2012), Ekologo-geokhimichni doslidzhennia obiektiv dovkillia Ukrainy, Alfa-reklama, Kyiv, 155 p. [in Ukrainian].
[Жовинський, Е.Я., Кураєва, І.В. (2012), Еколого-геохімічні дослідження об’єктів довкілля України. Київ: Альфа-реклама. 155 с.]
Zhovinsky, E.Ya., Manichev, V.I. and Kuraieva, I.V. (1991), Ekologo-geokhimicheskie issledovaniya prirodnykh sred v usloviyakh gorodskoy aglomeratsii, Prepr., In-t Geochem. and Physics Minerals AS UkrSSR, Kyiv, 150 p. [in Russian].
[Жовинский, Э.Я., Маничев, В.И., Кураева, И.В. (1991), Эколого-геохимические исследования природных сред в условиях городской агломерации. Киев: Препр. ИГФМ АН УкрССР. 150 с.]