Інтегральна оцінка екологічного стану Дніпровського водосховища

 

Безсонний Віталій Леонідович

Харківський національний економічний університет імені С. Кузнеця

http://orcid.org/0000-0001-8089-7724

 

Пономаренко Роман Володимирович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-6300-3108

 

Третьяков Олег Вальтерович

Національний авіаційний університет

http://orcid.org/0000-0002-0457-9553

 

Іванов Євген Володимирович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-6781-9238

 

Бородич Павло Юрійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-9933-8498

 

Луценко Тетяна Олексіївна

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0001-7373-4548

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-35-16

 

Ключові слова: екологічна безпека поверхневих вод, інтегральний показник якості води, комплексний індекс якості води

 

Анотація

Обґрунтовано вибір пріоритетного показника якості поверхневої води для інтегральної оцінки екологічного стану Дніпровського водосховища. Використано процедуру отримання комбінаторного індексу забруднення води, проаналізовано багаторічну динаміку основних забруднювачів Дніпровського водосховища. Розрахунок значення комбінаторного індексу забрудненості води та відносна оцінка екологічного стану поверхневих вод проводилися у два етапи: спочатку за кожною окремою досліджуваною речовиною і показником екологічного стану поверхневих вод, потім розглядався одночасно весь комплекс забруднюючих речовин та виводилася результуюча оцінка. Це зроблено для мінімізації витрат та зусиль при проведенні моніторингу поверхневих вод у звичайних (неаварійних) умовах. В результаті досліджень встановлено, що якість води нижче за течією має більш високі значення комбінаторного індексу забрудненості води, що обумовлено значним антропогенним впливом на водний об’єкт. Встановлено кореляційний зв’язок між комплексним індексом забруднення води та показником біохімічного спожи-вання кисню. Визначено пріоритетний показник для інтегральної оцінки екологічного стану водного об’єкту – БСК5 через тісний зв'язок з величиною комплексного індексу забрудненості води. Коефіцієнт кореляції між вказаними значеннями складає від 0,92 до 0,96. Зв'язок, що існує між величиною комбінаторного індексу забрудненості води і величиною біохімічного споживання кисню, робить показник біохімічного споживання кисню важливим для інтегральної оцінки забруднення вод різними органічними речовинами. Тому в якості пріоритетного показника для характеристики стану водотоку та проведення оперативного моніторингу, обрано показники кисневої характеристики. Ці дані є корисними та важливими, оскільки дозволять оптимальніше використовувати обмежені ресурси при здійсненні моніторингу поверхневих вод та покращити управління басейном річки.

 

Посилання

  1. Podgorski J., Berg M. Global analysis and prediction of fluoride in groundwa-ter. Nature Communications. 2022. Vol. 13(1). doi:10.1038/s41467-022-31940-x
  2. Trach Y., Tytkowska-Owerko M., Reczek, L., Michel M. Comparison the Ad-sorption Capacity of Ukrainian Tuff and Basalt with Zeolite–Manganese Removal from Water Solution. J. Ecol. Eng. 2021. Vol. 22. Р. 161–168. doi: https://doi.org/10.12911/22998993/132605
  3. Khilchevskyi V., Zabokrytska M., Sherstyuk N. Hydrography and Hydrochem-istry of the Transboundary River Western Bug on the Territory of Ukraine. J. Geol. Geogr. Geoecol. 2018. Vol. 27. Р. 232–243. https://doi.org/10.15421/111848
  4. Trach Y. Metoda perspektywna usuwania metali cie˛zkich z w˙ ód pod-ziemnych zachodniej Ukrainy. Acta Sci. Pol. Archit. Bud. 2020. 19. Р. 85–92. doi: 10.22630/ASPA.2020.19.1.9
  5. Podlasek A., Koda E., Markiewicz A., Osinski P. Identification of Processes and Migration Parameters for Conservative and Reactive Contaminants in the Soil-Water Environment: Towards a Sustainable Geoenvironment. 2019. doi: 10.1007/978-981-13-2221-1_60
  6. Grinberga L., Grabuža D., Gr¯ınfelde I., Lauva D., Celms A.; Sas, W., Głu-chowski A., Dzie˛cioł J. Analysis of the Removal of BOD5, COD and Suspended Sol-ids in Subsurface Flow Constructed Wetland in Latvia. Acta Sci. Polonorum. Archit. 2021. Vol. 20. Р. 8. doi: 10.22630/ASPA.2021.20.4.31
  7. Paun I., Cruceru L., Chiriac F.L., Niculescu M., Vasile G., Marin N. Water quality indices - methods for evaluating the quality of drinking water. 2016. Р. 395–402. doi: 10.21698/simi.2016.0055
  8. Shwetank, Suhas, Chaudhary, J.K. A Comparative Study of Fuzzy Logic and WQI for Groundwater Quality Assessment. Procedia Comput. Sci. 2020171. Р. 1194–1203. doi: 10.1016/j.procs.2020.04.128
  9. Pandey R., Pattanaik L. A. Fuzzy QFD Approach to Implement Reverse Engi-neering in Prosthetic Socket Development. Int. J. Ind. Syst. Eng. 2014. Vol. 17. Р.1–14. doi: 10.1504/IJISE.2014.060819
  10. Rezaei A., Hassani H., Hassani S., Jabbari N., Fard Mousavi S.B., Rezaei S. Evaluation of Groundwater Quality and Heavy Metal Pollution Indices in Bazman Ba-sin, Southeastern Iran. Groundw. Sustain. Dev. 2019. Vol. 9. Р. 100245. doi: 10.1016/j.gsd.2019.100245
  11. Li R., Zou Z., An Y. Water Quality Assessment in Qu River Based on Fuzzy Water Pollution Index Method. J. Environ. Sci. 2016. Vol. 50. Р. 87–92. doi: 10.1016/j.jes.2016.03.030
  12. Rezaei A., Hassani H., Hayati M., Jabbari N., Barzegar R. Risk Assessment and Ranking of Heavy Metals Concentration in Iran’s Rayen Groundwater Basin Using Linear Assignment Method. Stoch Environ. Res. Risk Assess. 2018. Vol. 32. Р. 1317–1336. doi: 10.1007/s00477-017-1477-x
  13. Pesce S. Use of Water Quality Indices to Verify the Impact of Córdoba City (Argentina) on Suquía River. Water Res. 2000. Vol. 34. Р. 2915–2926. doi: 10.1016/S0043-1354(00)00036-1
  14. Jha M. K., Shekhar A., Jenifer M. A. Assessing Groundwater Quality for Drinking Water Supply Using Hybrid Fuzzy-GIS-Based Water Quality Index. Water Res. 2020. Vol. 179. P. 115867. doi: 10.1016/j.watres.2020.115867
  15. Scholten H., Kassahun A., Refsgaard J. C., Kargas T., Gavardinas C., Beulens A. J. M. A Methodology to Support Multidisciplinary Model-Based Water Manage-ment. Environ. Model. Softw. 2007. Vol. 22. P. 743–759. doi: 10.1016/j.envsoft. 2005.12.025
  16. Nikolenko Y., Fedonenko O. Еcological assessment of the zaporizhzya (Dniprovsky) reservoir. Cientific Reports Of NULES Of Ukraine. Series: Biology, bio-technology, ecology. 2021. Vol. 4 (92). doi: 10.31548/dopovidi2021.04.004
  17. Pichura V. I., Potravka L. O. Ecological condition of the Dnipro river basin and improvement of the mechanism of organization of nature use on the water catch-ment territory. Aquatic Bioresources and Aquaculture. 2001. Vol. 1. Р. 170–200. doi: 10.32851/wba.2021.1.14
  18. Шахман І. О. Оцінка екологічного стану та екологічної надійності пониззя річки Дніпро. Екологічні науки. Науково-практичний журнал. № 1(24). Т. 1. С. 117–120. doi: 10.32846/2306-9716-2019-1-24-1
  19. Buts Y., Asotskyi V., Kraynyuk O., Ponomarenko R., Kovalev P. Dynamics of migration property of some heavy metals in soils in Kharkiv region under the influence of the pyrogenic factor. Journal of Geology, Geography and Geoecology. 201928(3). P. 409–416. doi: 10.15421/111938
  20. Inyinbor Adejumoke A., Adebesin Babatunde O., Oluyori Abimbola P., Ade-lani-Akande Tabitha A., Dada Adewumi O., Oreofe Toyin A. Water Pollution: Effects, Prevention, and Climatic Impact. In (Ed.), Water Challenges of an Urbanizing World. Intech Open. 2018. doi: 10.5772/intechopen.72018
  21. Scrase James & Sheate William. Integration and Integrated Approaches to As-sessment: What do they mean for the environment?. Journal of Environmental Policy & Planning - J Environ Pol Plan. 2002. Vol. 4. Р. 275–294. doi: 10.1002/jepp.117
  22. Bezsonnyi V. Selection of indicative indicators of ecological condition of surface source of water supply. Municipal Economy of Cities. 2022. Vol. 3(170). P. 26–34. doi: 10.33042/2522-1809-2022-3-170-26-34
  23. Bezsonnyi V. L., Ponomarenko R. V., Tretyakov O. V., Asotskyi V. V., Kaly-novskyi A. Y. Regarding the choice of composite indicators of ecological safety of water in the basin of the Siversky Donets. Journ. Geol. Geograph. Geoecology. 2021. Vol. 30(4). P. 622–631. doi: 10.15421/112157
  24. Nika C. E., Gusmaroli L., Ghafourian M., Atanasova N., Buttiglieri G., Katsou E. Nature-based solutions as enablers of circularity in water systems: A review on assessment methodologies, tools and indicators, Water Research. 2020. Vol. 183. Р. 115988. doi: 10.1016/j.watres.2020.115988
  25. Buchelnikov M. A., Bik Y. I., Kofeeva V. N., Bereza I. G. An integral method for assessing the impact of dredging on the ecological state of river water resources. Paper presented at the IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 867(1). doi: 10.1088/1755-1315/867/1/012035
  26. Khilchevskyi V., Netrobchuk I., Sherstyuk N., Zabokrytska M. Environmental assessment of the quality of surface waters in the upper reaches of the Pripyat basin in Ukraine using different methods. Journal of Geology, Geography and Geoecology. 2022. Vol. 31(1). Р. 71–80. doi: 10.15421/112207

27. Zhuk V. M., Korobkova G. V. The integrated assessment of a current state of the Siversky Donets river withing the Kharkiv region. Man and Environment. Issues of Neoecology. 2015. Vol. 1–2(23). Р. 103–109. https://periodicals.karazin.ua/ humanenviron/article/view/3909