МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОГНОЗУВАННЯ ЗМІНИ ЕКОЛОГІЧНОГО СТАНУ ПОВЕРХНЕВИХ ВОДНИХ ОБ’ЄКТІВ З УРАХУВАННЯМ ВПЛИВУ ВИЩЕРОЗТАШОВАНИХ ПРИТОКІВ

PDF(УКРАЇНСЬКА)

 

Коваленко Світлана Андріївна

Національний університет цивільного захисту України, Черкаси, Україна

https://orcid.org/0000-0003-2323-0856

 

DOI: 10.52363/2522-1892.2024.2.7

 

Ключові слова: поверхневі водні об’єкти, екологічний стан, басейновий принцип управління, вміст хлоридів та сульфатів, вплив приток на якість води

 

Анотація 

У статті досліджено вплив поверхневих водних об’єктів суббасейнів річки Дніпро, зокрема вплив розташованої вище притоки на екологічний стан нижщерозташованої за течією основної річки. Такі дослідження необхідні для встановлення факторів впливу на склад вод річок і визначення екологічного стану поверхневих водних об’єктів, у тому числі, таких, як ліві притоки Дніпра – Десна, Сула, Псел, Ворскла і Самара. Метою дослідження є визначення впливу лівих приток Дніпра на якість води поверхневих водних об’єктів у межах суббасейнів для визначення основних джерел погіршення їх екологічного стану. Об’єкт дослідження – поверхневі водні об’єкти (ліві притоки Дніпра – річки Десна, Сула, Псел, Ворскла та Самара). Предметом дослідження є вплив вищерозташованих лівих приток Дніпра на розташовані нижче на зміну їх екологічного стану у межах суббасейнів. Наукова новизна полягає у тому, що вперше розроблено математичну модель прогнозування зміни екологічного стану поверхневого водного об’єкту у межах суббасейну з урахуванням впливу всіх притоків. На підставі побудованих ізоліній концентрацій сульфатів та хлоридів доведено, що існує вплив забруднюючих речовин притоки географічно вищерозташованій за течією основної річки на нижчерозташовану притоку. Встановлено, що вплив розташованих вище притоків на нижчерозташовані за постами спостережень описується експоненціальним законом. Побудована математична модель дозволяє прогнозувати вплив вищерозташованих приток на розташовані нижче. Отримані результати розрахунку критерію Колмогорова-Смірнова дозволяють стверджувати, що розроблена модель прогнозування екологічного стану поверхневих водних об’єктів суббасейнів Дніпра є надійною й ефективною та може бути впроваджена під час розрахунків ризику виникнення надзвичайних ситуацій природнього і техногенного характеру.

 

Посилання

  1. Коваленко С. А., Пономаренко Р. В., Третьяков О. В. Вплив якості води лівих приток Дніпра на зміну його екологічного стану. Молоді вчені 2024 – від теорії до практики: ХІV Всеукраїнська науково-практична конференція здобувачів вищої освіти і молодих учених (21 березня 2024 р.). Дніпро. 2024. С. 211–214.

  2. Assessing and forecasting water quality in the Danube River by using neural network approaches / P.-L. Georgescu et al. Science of the Total Environment. 2023. Vol. 879. P. 1–14. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.162998.

  3. Волошкіна О. С. Моделі і методи прогнозу забруднення водних ресурсів. Екологічна безпека та природокористування. 2014. Вип. 16. С. 5–13.

  4. Assessment of urban river water quality using modified NSF water quality index model at Siliguri city, West Bengal, India / S. Parween et al. Environmental and Sustainability Indicators. 2022. Vol. 16. DOI: 10.1016/j.indic.2022.100202.

  5. Прогнозування показників кисневого режиму поверхневого джерела в умовах водної екосистеми басейну Дніпра / Р. В. Пономаренко та ін. Техногенно-екологічна безпека. 2019. № 7(1/2020). С. 51–56. DOI: 10.5281/zenodo.3780086.

  6. Данильченко О. С. Річкові басейни Сумської області: геоекологічний аналіз: монографія. Суми: СумДПУ імені А.С. Макаренка, 2019. 271 с.

  7. Методика екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями / А. В. Гриценко. та ін. Харків : УкрНДІЕП, 2012. 37 с.

  8. Методика екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями / В. Д. Романенко та ін. Київ : Символ-Т, 1998. 28 с.

  9. Екологічна оцінка якості поверхневих вод верхів’я басейну Прип’яті в Україні за різними методиками / В. К. Хільчевський та ін. Journal of Geology, Geography and Geoecology. 2021. Вип. 31(1). С. 71–80. DOI: 10.15421/112207.

  10. Ковальчук П. І., Герус А. В. Математичне моделювання та прогнозування поширення забруднень в річках при аварійних ситуаціях. Екологічна безпека та збалансоване ресурсокористування. 2013. №1(7). С. 119-123.

  11. Прогнозування якості води в річках Дунай та Сіверський Донець за допомогою геоінформаційних технологій / О. Г. Васенко та ін. World Science. 2019. №11(51), вип. 1. С. 45–49. DOI: 10.31435/rsglobal_ws/30112019/6766.

  12. Перванчук М. В., Рибонька В. В. Дослідження та оцінка техногенного навантаження на водні екосистеми річки Соб. Сільське господарство та лісівництво. 2015. Вип. 2. С. 111–118.

  13. Комплексна оцінка антропогенних навантажень та наслідків їх впливу на екологічний стан водних об’єктів (на прикладі річки Грузька Кіровоградської області) / Н. С. Лобода та ін. Український гідрометеорологічний журнал. 2023. № 31. С. 103–121. DOI: 10.31481/uhmj.31.2023.07.

  14. Вовкодав Г. М. Оцінювання якості водних ресурсів (на прикладі річки Чорний Ташлик). Охорона навколишнього середовища. 2018. Вип. 3/2018. С. 81–87.

  15. Comprehensive index analysis approach for ecological and human health risk assessment of a tributary river in Bangladesh / Pr. Dey Suchi et al. Helioyn. 2024. Vol. 10, Issue 13. DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e32542.

  16. Ecological quality of the Jucusbamaba River, a high Andean urban river in northeastern Peru / M. Angeles et al. Environmental Advances. 2024. Vol. 17. DOI: 10.1016/j.envadv.2024.100584.

  17. A comprehensive review on the design and optimization of surface water quality monitoring networks / J. Jiang et al. Environmental Modelling & Software. 2020. Vol. 132. DOI: 10.1016/ j.envsoft.2020.104792.

  18. Коваленко С. А. Вплив обміну ґрунтовими водами між притоками на екологічну якість вод поверхневих водних об’єктів. Техногенно-екологічна безпека. 2023. № 14(2/2023). С. 98–103. DOI: 10.52363/2522-1892.2023.2.10.

  19. Аверченко В. І., Самойленко Н. М. Ґрунтознавство : навч. посібник. Харків: Мачулін, 2015. 118 с.

  20. Статистичний аналіз даних вимірювань: навч. посібник / В.С. Єременко, Ю.В. Куц, В.М. Мокійчук, О.В. Самойліченко. Київ : НАУ, 2013. 320 с.