ВИЗНАЧЕННЯ ФАКТОРІВ ФОРМУВАННЯ ЯКІСНОГО СКЛАДУ ПОВЕРХНЕВИХ ВОДНИХ ОБ'ЄКТІВ МЕТОДОМ ГОЛОВНИХ КОМПОНЕНТ (НА ПРИКЛАДІ РІЧОК БАСЕЙНУ ДНІПРА)

Пономаренко Роман Володимирович

Національний університет цивільного захисту України, Харків, Україна

Пляцук Леонід Дмитрович

Сумський державний університет, Суми, Україна

https://orcid.org/0000-0003-0095-5846

Затько Йозеф

Європейський інститут подальшої освіти, Підгайська, Словаччина

DOI:

Ключові слова: поверхневий водний об’єкт, метод головних компонент, фактори формування якісного складу поверхневих вод, басейн Дніпра

Анотація

В статті проведено аналіз якісного складу води поверхневих водних об'єктів (на прикладі річок басейну Дніпра) методом головних компонент, виявлені та інтерпретовані основні чинники, що формують багаторічну мінливість якісного складу води поверхневих водних об'єктів та вносять різний вклад у сумарну дисперсію. Дослідження проводились за даними проб контрольного забору води р. Дніпро в межах Басейнового управління водними ресурсами по 12 постам, за період з 2011 по 2020 рр. Визначені провідні фактори: літогенна особливості водозборів (на них припадає 17…51 % всієї дисперсії вибірки), життєдіяльність рослинних і тваринних організмів (12…39 %), вилуговування Fe- і Cu-вмісних мінералів (10…29 %). В статті показано, що при формуванні хімічного складу води річок досліджуваного регіону визначальним є фактор надходження іонів з порід, на яких відбувається формування водозбору. Виявлено фактор, що характеризує місцеві умови формування річкового стоку - процес розвантаження підземних вод, що виявляється в зміні концентрацій кремнію і нітратів. Крім того, встановлена негативна залежність змін вмісту іонів кремнію і нітратів від температури. Оригінальність дослідження базується на інтегрованому підході, який включає проведення досліджень за наявними даними в базі Державного агентства водних ресурсів України, який враховує принципи збереження біорізноманіття, сталого використання водних ресурсів, управління та басейни річок, моніторинг та оцінку інформації про їх стан. В подальшому запропонований підхід, може стати предметом досліджень в напрямку встановлення факторів, що характеризують місцеві умови формування річкового стоку, у тому числі з урахуванням техногенного навантаження на нього.

Посилання

1. Baer D.R. 3.6 Nano-Objects as Biomaterials: Immense Opportunities, Significant Challenges and the Important Use of Surface Analytical Methods / D.R. Baer, V. Shutthanandan // Comprehensive Biomaterials II, Elsevier, 2017. – P. 86-107.

2. Milevskaya V.V. Extraction and chromatographic determination of phenolic compounds from medicinal herbs in the Lamiaceae and Hypericaceae families: A review / V.V. Milevskaya, Surendra Prasad, Z.A. Temerdashev // Microchemical Journal. – 2019. – Volume 145. – P. 1036-1049.

3. Poole C.F. Determination of physicochemical properties of small molecules by reversed-phase liquid chromatography / C.F. Poole, S.N. Atapattu // Journal of Chromatography A. – 2020. – Vol. 1626, 461427. – DOI: 10.1016/j.chroma.2020.461427.

4. Hajkowicz S. A review of multiple criteria analysis for water resource planning and management / S. Hajkowicz, K. Collins // Water Resources Management. – 2006. – Vol. 21, Issue 9. – P. 1553–1566. – DOI: 10.1007/s11269-006-9112-5

5. Milovanović D. N. Chapter 8 – Qualitative analysis in the reliability assessment of the steam turbine plant. / D.N. Milovanović, L.R. Papić, S.Z. Milovanović, V.Z. Janičić Milovanović, S.R. Dumonjić-Milovanović, D.Lj. Branković // The Handbook of Reliability, Maintenance, and System Safety through Mathematical Modeling. – Academic Press, 2021. – P. 179-313. – DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819582-6.00008-3.

6. Zoltay V. I. Integrated watershed management modeling: generic optimization model applied to the Ipswich river basin / V. I. Zoltay, R. M. Vogel, P. H. Kirshen, K. S. Westphal // Journal of Water Resources Planning and Management. – 2010. – Vol. 136, Issue 5. – P. 566–575. – DOI: 10.1061/(asce)wr.1943-5452.0000083

7. Miao D. Y. Optimization Model for Planning Regional Water Resource Systems under Uncertainty / D. Y. Miao, Y. P. Li, G. H. Huang, Z. F. Yang, C. H. Li // Journal of Water Resources Planning and Management. – 2014. – Vol. 140, Issue 2. – P. 238–249. – DOI: 10.1061/(asce)wr.1943-5452.0000303

8. Пономаренко Р.В. Прогнозування показників кисневого режиму поверхневого джерела в умовах водної екосистеми басейну Дніпра / Р.В. Пономаренко, Л.Д. Пляцук, О.В. Третьяков, В. Черкашин, Й. Затько // Науково-технічний журнал «Техногенно-екологічна безпека». –Вип. 7 (1/2020). – C. 51-56. – DOI: 10.5281/zenodo.3780086.

9. Tranmer A.W. Coupled reservoir-river systems: Lessons from an integrated aquatic ecosystem assessment. / A.W. Tranmer, D. Weigel, C. L. Marti, D. Vidergar, J. Imberger. // Journal of Environmental Management. – 2020. – Vol. 26015. – Article 110107. – DOI: 10.1016/j.jenvman.2020.110107.

10. Bezsonnyi V. Examining the dynamics and modeling of oxygen regime of Chervonooskil water reservoir / V. Bezsonnyi, O. Tretyakov, B. Khalmuradov, R. Ponomarenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2017. – № 5/10 (89). – P. 32–38. – URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/5546

11. Bravo M. Applying stochastic goal programming: A case study on water use planning / M. Bravo, I. Gonzalez // European Journal of Operational Research. – 2009. – Vol. 196, Issue 3. – P. 1123–1129. – DOI: 10.1016/j.ejor.2008.04.034.

12. Ponomarenko R. Determining the effect of anthropogenic loading on the environmental state of a surface source of water supply / R. Ponomarenko, L. Plyatsuk, L. Hurets, D. Polkovnychenko, N. Grigorenko, M. Sherstiuk, O. Miakaiev // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2020. – № 3/10 (105). – P. 54–62. – URL: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/206125

13. Madani K. Game theory and water resources / K. Madani // Journal of Hydrology. – 2010. – Vol. 381, Issue 3-4. – P. 225–238. – DOI: 10.1016/j.jhydrol.2009.11.045.

14. Yu Zhang. Amphiphilic diblock copolymers inhibit the formation of encrustation on the surface of biodegradable ureteral stents in vitro and in vivo / Yu Zhang, Jin Qi, Hechun Chen, Chengdong Xiong // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2021. – Vol. 610, 125667. – DOI: 10.1016/j.colsurfa.2020.125667.