Mitigating the adverse environmental impact resulting from closing down of mining enterprises

Purpose is to mitigate the adverse environmental impact in the context of both territory and water resources while closing down of mining enterprises. Methods. Experiments and laboratory studies were carried out to determine a relationship between salt content and amount of common reed biomass buildup. Twelve reed tillers from a 50 m3 pond in Donetsk Region were selected for the research; water is habitat for eight of the tillers, and remaining four tillers grow at the distance of up to a meter from the water level. Water and air temperature, length of the reed stems as well as their diameters were recorded during thirty-eight weeks (i.e. March – November). The amount of suspended matters was determined when filtration residues of 50 ml sample were dried out by means of a drier with their following weighing; total salt content within the water under study was identified using a weight method while evaporating 50 ml of the filtered water sample volume and its residue drying out. Findings. A relationship between salt content and common reed biomass buildup was confirmed; moreover, temperature range was determined in the context of which the greatest biomass buildup was observed basing upon the analysis of higher water plants use to purify high-mineralized turbid water. A scheme of air-lift drainage has been improved as for the drainage water disposal in the context of mines closed down by means of a wet method; the scheme makes it possible to control temperature of water being pumped out while varying a depth of water withdrawal from a mine shaft and helping provide practically year-round bioplateau action. Originality. For the first time, optimum thermal water conditions (i.e. 12 – 22ºС) within a biopurification plant at the territory of a closed-down mine have been determined theoretically and confirmed experimentally; the conditions provide year-round 32% decrease in total salt content of water as well as 35% decrease in the amount of suspended matters. Practical implications. The obtained results are applicable to rehabilitate fertile soil layer within the disturbed territories of facilities of the closed down mining enterprises with simultaneous waste purification from salts and suspended matters.Мета. Зниження несприятливих екологічних наслідків для території та гідроресурсів при ліквідації гірничодобувних підприємств. Методика. Експериментальні та лабораторні дослідження взаємозв’язку між солевмістом і кількістю приросту біомаси очерету звичайного. Для досліджень обрано 12 відростків очерету зі ставка у Донецькій області об’ємом 50 м3, з яких 8 – ростуть у воді, а 4 – на відстані до 1 метра від урізу води. Реєструвалася температура води і повітря, довжина стебел очерету, а також їх діаметр протягом 38 тижнів (березень – листопад). Кількість зважених речовин визначалася висушуванням в сушильній шафі залишку на фільтрі після фільтрування проби 50 мл і наступним зважуванням, а загальний солевміст у досліджуваній воді визначався ваговим методом – шляхом випарювання 50 мл об’єму профільтрованої проби води з попередньо зваженої ємності та висушування залишку. Результати. Підтверджено взаємозв’язок між солевмістом і кількістю приросту біомаси очерету звичайного, а також встановлено температурний діапазон, при якому спостерігався найбільший приріст біомаси на підставі дослідження ефективності застосування вищих водних рослин для очищення високомінералізованих мутних вод. Удосконалено, стосовно до дренажного водовідведення ліквідованих “мокрим” способом шахт, схема ерліфтного водовідливу, що дозволяє регулювати температуру вод, що відкачуються, змінюючи глибину їх відбору з шахтного стовбура, що дозволяє забезпечити практично цілорічну роботу біоплато. Наукова новизна. Вперше теоретично встановлено та експериментально підтверджено оптимальний температурний режим води в біоочисному спорудженні 12 – 22°С, при якому забезпечується цілорічне зниження загального солевмісту води на 32%, а кількість завислих речовин – на 35%. Практична значимість. Отримані результати можуть застосовуватися для відновлення родючого шару ґрунту на порушених територіях промислових майданчиків ліквідованих гірничодобувних підприємств, з одночасним очищенням стоків від солей і завислих речовин.Цель. Снижение неблагоприятных экологических последствий для территории и гидроресурсов при ликвидации горнодобывающих предприятий. Методика. Проведены экспериментальные и лабораторные исследования взаимосвязи между солесодержанием и количеством прироста биомассы тростника обыкновенного. Для исследований выбраны 12 отростков тростника из пруда в Донецкой области объемом 50 м3, из которых 8 – растут в воде, а 4 – на расстоянии до 1 метра от уреза воды. Регистрировалась температура воды и воздуха, длина стеблей камыша, а также их диаметр на протяжении 38 недель (март – ноябрь). Количество взвешенных веществ определялось высушиванием в сушильном шкафу остатка на фильтре после фильтрования пробы 50 мл и последующим взвешиванием, а общее солесодержание в исследуемой воде определялось весовым методом – путем выпаривания 50 мл объема профильтрованной пробы воды и высушивания остатка. Результаты. Подтверждена взаимосвязь между солесодержанием и количеством прироста биомассы тростника обыкновенного, а также установлен температурный диапазон, при котором наблюдался наибольший прирост биомассы на основании исследования эффективности применения высших водных растений для очистки высокоминерализованных мутных вод. Усовершенствована, применительно к дренажному водоотведению ликвидированных “мокрым” способом шахт, схема эрлифтного водоотлива, позволяющая регулировать температуру откачиваемой воды изменяя глубину ее отбора из шахтного ствола, что позволяет обеспечить практически круглогодичную работу биоплато. Научная новизна. Впервые теоретически установлен и экспериментально подтвержден оптимальный температурный режим воды 12 – 22°С в биоочистній споруді на территории ликвидированной шахты, при котором обеспечивается круглогодичное снижение общего солесодержания воды на 32%, а количество взвешенных веществ – на 35%. Практическая значимость. Полученные результаты могут применяться для восстановления плодородного слоя почвы на нарушенных территориях промышленных площадок ликвидированных горнодобывающих предприятий, с одновременной очисткой стоков от солей и взвешенных веществ.The findings involved neither project nor financing. Authors of the paper express thanks to the authorities of Donetsk National Technical University for the possibility to carry out the research in a chemical laboratory of the University

Applying European approach to predict coal self-heating in Ukrainian mines

Purpose is the prediction of coal self-heating and determination of the factors effecting the dynamics of emission of tracer gases (TG) used for routine control of coal self-heating within the production unit involving European approach. Methods. To determine the composition of mine ventilation flows, mine air was sampled into a rubber chambers with the volume of 1 liter; after that, gas content (%) was determined in State Militarized Mine-Rescue Service (SMMRS) gas analytical laboratory with the help of “SIGMA-SO-V” and “Kristall” gas analyzers. Arrangement of sampling points is specified according to the normative document. Sampling periodicity while identifying a threat of coal self-heating within the worked-out area was three hours; in terms of standard conditions, the periodicity was not less than once a day. Period of monitoring within the mine working areas is not less than 9 – 10 days. Experimental observations were performed in terms of the production unit of “Pioner” mine and “Pokrovske” mine office. Findings. Innovative approach to routine control of coal self-heating taking into consideration TG dynamics has been tested in terms of the pillar system with return-flow ventilation of a mine section. It has been defined that within the area of expected place of coal self-heating, carbon oxide (CO) consumption within the mine workings was up to 20.59 l/min, and the worked-out area was the source of TG emission; if there were no signs of self-heating, self-heating was not more than 4 – 6 l/min. It has been determined that the TG emission nature is effected by geological (coal grade, seam occurrence, and seam disturbance) and technological (development system, ventilation scheme, rate of stoping advance, downtime periods etc.) factors. Originality. It is for the first time when, in terms of mining-geological and mining-technical conditions of Donbas, the factors, determining dynamics of tracer gases within the production unit in terms of pillar system of seam development, have been defined. Practical implications. Possibility to use European methodology of routine control of coal self-heating in Ukrainian mines has been substantiated and validated.Мета. Прогноз самонагрівання вугілля і визначення факторів, які впливають на динаміку виділення індикаторних газів (ІГ), що використовуються для поточного контролю самонагрівання вугілля на видобувній дільниці, шляхом застосування європейського підходу. Методика. Для визначення вмісту шахтних вентиляційних потоків рудничної атмосфери відбиралося в резинові камери об’ємом 1 літр, після чого у газоаналітичній лабораторії Державної воєнізованої гірничорятувальної служби (ДВГРС) за допомогою газоаналізаторів “Сигма-СО-В”, “Кристал” визначали вміст газів (%). Розташування точок відбору газових проб обрано у відповідності до нормативних документів. Періодичність відбору проб при виявленні загрози самонагрівання вугілля у виробленому просторі складала кожні 3 години, у звичайному режимі – не менше 1 разу на добу. Період спостереження на виїмкових дільницях – не менше 9 – 10 діб. Експериментальні спостереження виконані на виїмковій дільниці шахти “Піонер” та шахтоуправління “Покровське”. Результати. Виконано перевірку нового підходу до поточного контролю самонагрівання вугілля з урахуванням динаміки ІГ, при стовповій системі розробки зі зворотноструминним провітрюванням дільниці. Встановлено, що в районі передбачуваного осередку самонагрівання вугілля витрата СО у виробках досягала 20.59 л/хв, а джерелом виділення ІГ був вироблений простір; при відсутності ознак самонагрівання – витрата не перевищувала 4 – 6 л/хв. Встановлено, що інтенсивне виймання вугілля призводить до збільшення виділення ІГ. Так, зі збільшенням навантаження на очисний вибій від 1500 до 4600 т/добу зростає виділення СО від 2.5 до 6.0 л/хв. Визначено, що на характер виділення ІГ ключову роль відіграють геологічні (марка вугілля, залягання пласта і його порушеність) та технологічні (система розробки, схема провітрювання, швидкість посування очисних робіт, тривалість простоїв та ін.) фактори. Наукова новизна. Вперше для гірничо-геологічних і гірничотехнічних умов Донбасу встановлено фактори, що визначають динаміку індикаторних газів на видобувній дільниці при стовповій системі розробки пласта. Практична значимість. Обґрунтована та доведена можливість використання європейської методики поточного контролю самонагрівання вугілля на українських шахтах.Цель. Прогноз самонагревания угля и определение факторов, влияющих на динамику выделения индикаторных газов (ИГ), используемых для текущего контроля самонагревания угля на добычном участке, посредством применения европейского подхода. Методика. Для определения состава шахтных вентиляционных потоков рудничный воздух отбирался в резиновые камеры объемом 1 литр, после чего в газоаналитической лаборатории Государственной военизированной горноспасательной службы (ГВГСС) с помощью газоанализаторов “Сигма-СО-В”, “Кристалл” определяли содержание газов (%). Расположение точек отбора газовых проб выбрано в соответствии с нормативным документом. Периодичность отбора проб при выявлении угрозы самонагревания угля в выработанном пространстве составляла каждые 3 часа, в обычной обстановке – не реже 1 раза в сутки. Период наблюдения на выемочных участках – не менее 9 – 10 суток. Экспериментальные наблюдения выполнены на выемочном участке шахты “Пионер” и шахтоуправлении “Покровское”. Результаты. Выполнена проверка нового подхода к текущему контролю самонагревания угля с учетом динамики ИГ, при столбовой системе разработки с возвратноточным проветриванием участка. Установлено, что в районе предполагаемого очага самонагревания угля расход СО в выработках достигал 20.59 л/мин, а источником выделения ИГ являлось выработанное пространство; при отсутствии признаков самонагревания – расход не превышал 4 – 6 л/мин. Установлено, что интенсивная выемка угля приводит к увеличению выделения ИГ. Так, с увеличением нагрузки на очистной забой от 1500 до 4600 т/сут возрастает выделение СО от 2.5 до 6.0 л/мин. Определено, что на характер выделения ИГ ключевую роль играют геологические (марка угля, залегание пласта и его нарушенность) и технологические (система разработки, схема проветривания, скорость подвигания очистных работ, длительность простоев и др.) факторы. Научная новизна. Впервые для горно-геологических и горнотехнических условий Донбасса установлены факторы, определяющие динамику индикаторных газов на добычном участке при столбовой системе разработки пласта. Практическая значимость. Обоснована и подтверждена возможность использования европейской методики текущего контроля самонагревания угля на украинских шахтах.We express our gratitude to the authorities of the State Militarized Mining Rescue Service of the Ministry of Energy and Coal Industry of Ukraine for the possibility to use materials of gas-and-air surveying during our studies

Potential of CLSM in studying some modern and fossil palynological objects

© 2017 Royal Microscopical Society. We have tested possibilities and limitations of confocal laser scanning microscopy to study the morphology of pollen and spores and inner structure of sporoderms. As test objects, we used pollen grains of the modern angiosperm Ribes niveum (Grossulariaceae) and Datura metel (Solanaceae), fossil angiosperm pollen grains of Pseudointegricorpus clarireticulatum and Wodehouseia spinata dated to the Late Cretaceous, fossil gymnosperm pollen grains of Cycadopites-type dated to the Middle Jurassic, and fossil megaspores Maexisporites rugulaeferus, M. grosstriletus, and Trileites sp. dated to the Early Triassic. For comparative purpose, we studied the same objects with application of conventional light, scanning electron (to entire pollen grains and spores or to semithin sections of their walls), or transmission electron microscopy. The resolution of confocal microscope is much lower than that of electron microscopes, as are its abilities to reconstruct the surface patterns and inner structure. On the other hand, it can provide information that is unreachable by other microscopical methods. Thus, the structure of endoapertures in angiosperm pollen grains can be directly observed. It is also helpful in studies of asymmetrical pollen and pollen grains bearing various appendages and having complicated exine structure, because rotation of 3-D reconstructions allows one to examine all sides and structures of the pollen grain. The exact location of all visible and concealed structures in the sporoderm can be detected; this information helps to describe the morphology and inner structure of pollen grains and to choose necessary directions of further ultrathin sectioning for a transmission electron microscopical study. In studies of fossil pollen grains that are preserved in clumps and stuck to cuticles, confocal microscope is useful in determining the number of apertures in individual pollen grains. This can be done by means of virtual sections through 3-D reconstructions of pollen grains. Fossil megaspores are too large and too thick-walled objects for a confocal study; however, confocal microscope was able to reveal a degree of compression of fossil megaspores, the presence of a cavity between the outer and inner sporoderm layers, and to get some information about sporoderm inner structure

Place of excursions and approaches in study of useful couples in a school course of geography

Роль екскурсій та походів школярів у вивченні свого краю особливо підвищується в теперішній час, коли питання раціонального використання природних ресурсів та охорони довкілля набувають першочергового значення. Оволодіння основами раціонального природокористування стають необхідними для кожного громадянина незалежної України

Features of holiday practice from geography of soil in the conditions of girsk and step Сrimea

UK: Стан грунтів пов’язан з різноманіттям навколишнього середовища та впливом анторопогенного фактору, чим обумовлюється виділення категорій придатності грунтів для використання у землеробстві. EN: Field soil surveys occupy an important place in the system of training geography teachers. The skills and experience gained in this practice are used by senior students, as well as for further work in general education schools. In conducting field practice, the focus is on the methodology of field research: the proper choice of the location of the soil and geographic profile and soil cuts, the description of the soil morphological properties, as well as methods for studying the soil cover, including ground mapping issues

Features of holiday practice from geography of soil in the conditions of Girsk and step Crimea

En: Field soil surveys occupy an important place in the system of training geography teachers. The skills and experience gained in this practice are used by senior students, as well as for further work in general education schools. In conducting field practice, the focus is on the methodology of field research: the proper choice of the location of the soil and geographic profile and soil cuts, the description of the soil morphological properties, as well as methods for studying the soil cover, including ground mapping issues

Potential of CLSM in studying some modern and fossil palynological objects

© 2017 Royal Microscopical Society. We have tested possibilities and limitations of confocal laser scanning microscopy to study the morphology of pollen and spores and inner structure of sporoderms. As test objects, we used pollen grains of the modern angiosperm Ribes niveum (Grossulariaceae) and Datura metel (Solanaceae), fossil angiosperm pollen grains of Pseudointegricorpus clarireticulatum and Wodehouseia spinata dated to the Late Cretaceous, fossil gymnosperm pollen grains of Cycadopites-type dated to the Middle Jurassic, and fossil megaspores Maexisporites rugulaeferus, M. grosstriletus, and Trileites sp. dated to the Early Triassic. For comparative purpose, we studied the same objects with application of conventional light, scanning electron (to entire pollen grains and spores or to semithin sections of their walls), or transmission electron microscopy. The resolution of confocal microscope is much lower than that of electron microscopes, as are its abilities to reconstruct the surface patterns and inner structure. On the other hand, it can provide information that is unreachable by other microscopical methods. Thus, the structure of endoapertures in angiosperm pollen grains can be directly observed. It is also helpful in studies of asymmetrical pollen and pollen grains bearing various appendages and having complicated exine structure, because rotation of 3-D reconstructions allows one to examine all sides and structures of the pollen grain. The exact location of all visible and concealed structures in the sporoderm can be detected; this information helps to describe the morphology and inner structure of pollen grains and to choose necessary directions of further ultrathin sectioning for a transmission electron microscopical study. In studies of fossil pollen grains that are preserved in clumps and stuck to cuticles, confocal microscope is useful in determining the number of apertures in individual pollen grains. This can be done by means of virtual sections through 3-D reconstructions of pollen grains. Fossil megaspores are too large and too thick-walled objects for a confocal study; however, confocal microscope was able to reveal a degree of compression of fossil megaspores, the presence of a cavity between the outer and inner sporoderm layers, and to get some information about sporoderm inner structure

Potential of CLSM in studying some modern and fossil palynological objects

© 2017 Royal Microscopical Society. We have tested possibilities and limitations of confocal laser scanning microscopy to study the morphology of pollen and spores and inner structure of sporoderms. As test objects, we used pollen grains of the modern angiosperm Ribes niveum (Grossulariaceae) and Datura metel (Solanaceae), fossil angiosperm pollen grains of Pseudointegricorpus clarireticulatum and Wodehouseia spinata dated to the Late Cretaceous, fossil gymnosperm pollen grains of Cycadopites-type dated to the Middle Jurassic, and fossil megaspores Maexisporites rugulaeferus, M. grosstriletus, and Trileites sp. dated to the Early Triassic. For comparative purpose, we studied the same objects with application of conventional light, scanning electron (to entire pollen grains and spores or to semithin sections of their walls), or transmission electron microscopy. The resolution of confocal microscope is much lower than that of electron microscopes, as are its abilities to reconstruct the surface patterns and inner structure. On the other hand, it can provide information that is unreachable by other microscopical methods. Thus, the structure of endoapertures in angiosperm pollen grains can be directly observed. It is also helpful in studies of asymmetrical pollen and pollen grains bearing various appendages and having complicated exine structure, because rotation of 3-D reconstructions allows one to examine all sides and structures of the pollen grain. The exact location of all visible and concealed structures in the sporoderm can be detected; this information helps to describe the morphology and inner structure of pollen grains and to choose necessary directions of further ultrathin sectioning for a transmission electron microscopical study. In studies of fossil pollen grains that are preserved in clumps and stuck to cuticles, confocal microscope is useful in determining the number of apertures in individual pollen grains. This can be done by means of virtual sections through 3-D reconstructions of pollen grains. Fossil megaspores are too large and too thick-walled objects for a confocal study; however, confocal microscope was able to reveal a degree of compression of fossil megaspores, the presence of a cavity between the outer and inner sporoderm layers, and to get some information about sporoderm inner structure

Potential of CLSM in studying some modern and fossil palynological objects

© 2017 Royal Microscopical Society. We have tested possibilities and limitations of confocal laser scanning microscopy to study the morphology of pollen and spores and inner structure of sporoderms. As test objects, we used pollen grains of the modern angiosperm Ribes niveum (Grossulariaceae) and Datura metel (Solanaceae), fossil angiosperm pollen grains of Pseudointegricorpus clarireticulatum and Wodehouseia spinata dated to the Late Cretaceous, fossil gymnosperm pollen grains of Cycadopites-type dated to the Middle Jurassic, and fossil megaspores Maexisporites rugulaeferus, M. grosstriletus, and Trileites sp. dated to the Early Triassic. For comparative purpose, we studied the same objects with application of conventional light, scanning electron (to entire pollen grains and spores or to semithin sections of their walls), or transmission electron microscopy. The resolution of confocal microscope is much lower than that of electron microscopes, as are its abilities to reconstruct the surface patterns and inner structure. On the other hand, it can provide information that is unreachable by other microscopical methods. Thus, the structure of endoapertures in angiosperm pollen grains can be directly observed. It is also helpful in studies of asymmetrical pollen and pollen grains bearing various appendages and having complicated exine structure, because rotation of 3-D reconstructions allows one to examine all sides and structures of the pollen grain. The exact location of all visible and concealed structures in the sporoderm can be detected; this information helps to describe the morphology and inner structure of pollen grains and to choose necessary directions of further ultrathin sectioning for a transmission electron microscopical study. In studies of fossil pollen grains that are preserved in clumps and stuck to cuticles, confocal microscope is useful in determining the number of apertures in individual pollen grains. This can be done by means of virtual sections through 3-D reconstructions of pollen grains. Fossil megaspores are too large and too thick-walled objects for a confocal study; however, confocal microscope was able to reveal a degree of compression of fossil megaspores, the presence of a cavity between the outer and inner sporoderm layers, and to get some information about sporoderm inner structure

Modern education, training and upbringing. 1.5 Readiness of future geography teachers for environmental education in secondary schools

In modern conditions, when there is the deepest and most diverse impact of society on the environment, the ecological education of students is becoming increasingly important. Ecological education is designed to shape the ecological worldview, morality and ecological culture of people. To achieve these goals requires the integration of all knowledge about the natural and social laws of the environmen