СИСТЕМОЛОГІЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ДОВІЛЬНИХ ПРОЦЕСІВ ВІДНОВЛЕННЯ ЕКОЯКОСТІ ҐРУНТІВ ТА СИСТЕМИ «ҐРУНТ–РОСЛИНИ» ТЕХНОГЕННИХ ТЕРИТОРІЙ
Козуля Тетяна Володимирівна
Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, Україна
https://orcid.org/0000-0001-5107-9140
DOI: 10.52363/2522-1892.2025.2.1
Ключові слова: біологічна очистка стічних вод, викиди парникових газів, вимірювання викидів, розчинений кисень, аеротенк, денітрифікатор
Анотація
У статті розглянуті питання комплексного аналізу екологічного стану техногенно-навантажених територій з позицій ідентифікації відновлення якості екосистем завдяки перебігу довільних процесів між полютантами у ґрунтах. Дослідження проводилися відповідно до запропонованого системологічного аналізу об’єктів природно-техногенних комплексів. В аналітичну систему оцінки екологічної відповідності дослідженого об’єкта закладена ідеологія комплексного підходу з подання інформації у формі, зручній щодо аналізу та обробки. Сама аналітична система складається з декількох систем, а саме «стан–процес» і «ґрунт–рослини». Кожна з цих систем окремо виявляє порушення екологічної якості дослідного об’єкта за результатами оцінки рівноваги «об’єкт–навколишнє середовище» (системологія дослідження).
Запропоновано комплексне врахування чинників порушення екологічної рівноваги відповідно до отриманих результатів оцінювання екологічної відповідності за такою послідовністю: проведення експериментально-аналітичних досліджень, статистичний аналіз, дані обробки даних ГІС, використання ентропійної функції стану полютантів та їх участі у трансформаційних змінах.
Основні практичні результати роботи по’вязані з дослідженням «стан–процес» в межах системи «ґрунт» техногенно порушених територій. Відповідно до системологічної ідеології дослідження ґрунт розглядається як термодинамічна система, що має певне системне оточення. Таким чином враховуються не тільки внутрішні взаємодії складових ґрунту, а і зовнішні ефекти суміжних систем. Співставлення системних зав’язків і результатів аналітичних дослідів дозволило встановити вірогідні процесні перетворення полютантів в межах ґрунтів. Відзначені позитивні трансформаційні зміни стану забруднювачів у ґрунтових системах завдяки втраті їх мобільності. Це стало підставою для ствердження щодо ймовірності самовідновлення природної функціональності техногенно-навантажених територій. Багаторічні дослідження техногенно-навантажених ґрунтів як складних природних систем слугували основою для формування доказової оцінки дії механізмів трансформації полютантів у міграційному потоці, що сприяють усуненню порушень стану рівноваги в екосистемі «ґрунт».
Посилання
1. Постанова Кабінету Міністрів України «Про затвердження Порядку проведення моніторингу земель і ґрунтів» від 23.07.2024 р. № 848. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/848-2024-%D0%BF#Text.
2. Козуля Т. В., Козуля М. М. Інформаційно-методичні основи підтримки прийняття рішень для комплексного дослідження системних об'єктів: монографія. Харків: НТУ «ХПІ», 2024. 231 с. URL: https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/79823; https://repository.kpi.kharkov.ua/items/51bd528f-330f-4a59-b030-b7e6db891b6a.
3. Екологічний моніторинг. Міністерство захисту довкілля та природних ресурсів України. URI: https://mepr.gov.ua/topics/novyny/ekologichnyj-monitoryng-novyny/.
4. Bibliometric analysis and impact of heavy metals contamination in soils / M. Kamaraj, N. Kiruthika, T. Saranya, J. Aravind. Global Journal of Environmental Science and Management. 2025. Vol. 11(1). P. 321–342 DOI: 10.22034/gjesm.2025.01.19.
5. Sharafi S., Salehi F. Comprehensive assessment of heavy metal (HMs) contamination and associated health risks in agricultural soils and groundwater proximal to industrial sites. Scientific Reports. 2025. Vol.15(1). Art.: 7518. DOI: 10.1038/s41598-025-91453-7.
6. A combined model method was used to identify the main influencing factors of soil heavy metal pollution sources in Qian river, China / Y. Li et al. Scientific Reports. 2025. Vol. 15(1). Art.: 14040. DOI: 10.1038/s41598-025-98881-5.
7. Potential impacts of microplastic pollution on soil–water–plant dynamics / A. Bakhshaee et al. Scientific Reports. 2025. Vol. 15. Art.: 9784. DOI: 10.1038/s41598-025-93668-0.
8. Assessment of arsenite removal efficiency, resistance, and biotransformation by Microbacterium hydroxycarbonoxydans isolated from contaminated sites / U. E. Rodríguez-Castrejón et al. Scientific Reports. 2025. Vol. 15(1). Art.: 18494. DOI: 10.1038/s41598-025-98622-8.
9. Quantifying Contamination Risks: Groundwater Vulnerability Assessment at an MSW Dumpsite with Advanced Profiling Tools / P. Singh, D. K. Haritwal, G. V. Ramana, M. Datta. Environmental Pollution. 2025. Vol. 380. Art.: 126522. DOI: 10.1016/j.envpol.2025.126522.
10. Novakovska I., Belousova N., Hunko L. Land degradation in Ukraine as a result of military operations. Acta Scientiarum Polonorum, Administratio Locorum. 2025. Vol. 24(1). P. 129–145. DOI: 10.31648/aspal.9788/.
11. Method of Investigation of Soil Contamination with Heavy Metals at the Sites of Explosions / Didovets Yu., Koloskov V., Bandurian B., Koloskova H. Key Engineering Materials. 2024. Vol. 988. P. 107–116. DOI: 10.4028/p-n9oeAe.
12. Агрохімічне обстеження сільськогосподарських угідь. Державна установа «Інститут охорони ґрунтів України». URL: https://iogu.gov.ua/land_survey.
13. Kozulia T. V. Theoretical and practical base of methodology for ecological complex estimation of territorial and object systems. Monograph. Saarbrücken: Palmarium Academic Publishing, 2014. 308 р. URL: https://www.morebooks.de/shop-ui/shop/product/9783639768343.
14. Kozulia T., Kozulia M., Didmanidze I. Сomprehensive study of the systemic formation «object–environment» safety state. Technogenic and Ecological Safety. 7(1/2020). Р. 3–12. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/10749.
15. Kozulia T. V., Kozulia M. M. Using the systemological basis and information entropy function in the study at uncertainty conditions of system-structured objects. Voprosy Atomnoj Nauki i Tekhniki. 2022. Vol. 3(139). P. 118–127. DOI: 10.46813/2022-139-118.
16. Kozulia T. The concept of information-entropy space for system objects models building used in sustainable development tasks. Radio Electronics Computer Science Control. 2023. Vol 2(65). Р. 20–31. DOI: 10.15588/1607-3274-2023-2-3.
17. Кураєва І. В., Сплодитель А. О. Розподіл важких металів у системі «ґрунт-рослина» в ландшафтах природоохоронних територій. Геохімія техногенезу. Збірник наукових праць інституту геохімії навколишнього середовища. 2020. № 3 (31). С. 79–89. DOI: 10.15407/geotech2020.31.079.
18. Free Satellite Imagery Sources: Zoom In Our Planet. URL: https://eos.com/blog/free-satellite-imagery-sources/.
19. How to use GIS for Soil Mapping and Crop Monitoring. April 8, 2025. URL: https://www.mapog.com/soil-mapping-crop-monitoring-gis-tools/.
20. EOSDA PRODUCTS. Satellite Data Analytics For Daily Earth Insights & Decision-making. URL: https://eos.com.
21. Види водних індексів та їх застосування. URL: https://innoter.com/articles/vidy-vodnykh-indeksov-i-ikh-primenenie/.