Екологічний стан річок, на прикладі річки Сула

Іх = (Іс + Іт-с + Іт)/n (2.5)

Іх = (6,20+ 4,54 + 3,40)/3 = 4,71

Інтегральний екологічний індекс річки Ворскла склав 4,43, тобто відноситься до 4 категорії (слабко-забруднені) ІІІ класу якості води.

За вмістом специфічних речовин токсичної та радіаційної дії лімітуючими показниками є нафтопродукти, мідь, феноли(леткі); серед показників сольового складу є сульфати; за трофо-сапробіологічними показниками - азот нітритний азот нітратний. Всі ці лімітуючі показники негативно повпливали на результати оцінки якості води

2.2.2 Оцінка за антропогеним навантаженням

Системна модель розрахунку антропогенного навантаження і оцінки екологічного стану басейну річки побудована за ієрархічним логіко-математичним принципом і призначена для оцінки антропогенного стану в басейнах малих, а за певних умов і середніх річок.

На нижньому рівні ієрархії розглядаються чотири самостійні моделі основних підсистем басейну річки:

І - «Радіоактивне забруднення території»,

ІІ - «Використання земель»,

ІІІ - «Використання річкового стоку»,

ІV - «Якість води».

Кожна підсистема характеризується набором критеріїв і показників, за зіставленням яких класифікують стан басейну річки стосовно кожного показника, а за їх оцінками - і всієї підсистеми.

Вихідними даними для розрахунку антропогенного навантаження і оцінки екологічного стану басейну річки є:

«Використання земель» за показниками (таблиця 2.2);

“Використання річкового стоку” в басейні річки запоказниками (таблиця 2.4);

“Якість води” за показниками(з пункту 2.2.1).

Система класифікації стану використання земель у басейнах річок включає два види класифікацій, а саме:

а) класифікацію стану використання земель у басейні річки за рівнем спільного впливу всіх зазначених показників (fі) на стан всієї підсистеми.

б) класифікацію рівня використання земель у басейні річки стосовно кожного показника;

Оцінюється рівень використання земель у басейні річки по кожному із перелічених показників f к , якісно та кількісно, множиною логічних альтернатив Uf ? U за критеріями, величини яких визначені для всіх зон природно-сільськогосподарського районування території України і може бути представлений вектором: U =(U5 = -4 , «значний»; U4 = -1 , «вище норми»; U3 = 0 , «близький до норми»; U2 = 1 , «низький»; U1 = 4 , «дуже низький»), компоненти якого визначають логічною функцією. [15]

Рівень спільного впливу всіх показників підсистеми «Використання земель» розраховують за формулами (2.6) і (2.7) на підставі числових значень xk і вагових коефіцієнтів ak, визначених для певних природно-сільськогосподарських зон або провінцій. Ця величина теж може бути з позитивним або негативним знаком (Н, Н(-)).

Hi = (2.6)

Hi- = (2.7)

Таблиця 2.2 - Показники використання земельних ресурсів, %

Розрахунки проводилися згідно методики. [15]

Результати розрахунків занесено в таблицю 2.3.

Таблиця 2.3 - Оцінка екологічного стану басейну річки за підсистемою «Використання земель»

Річка Сулавідповідно до природно-сільськогосподарського районування території України належить до Лісостепової зони Лівобережна провінції.

Лімітуючими показниками в оцінці екологічного стану басейну річки є значний рівень лісистості та значний рівень розорюваності земель.

Оцінка стану використання річкового стоку в басейні річки здійснюється, як і в попередній підсистемі, на підставі двох класифікацій:

- класифікації загального стану використання річкового стоку за рівнем спільного впливу всіх зазначених показників, які характеризують вплив антропогенного навантаження на стан всієї підсистеми «Використання річкового стоку»;

- класифікації рівня використання річкового стоку за кожним показником qi.

Величини цих показників обчислюються за формулами:

q1 = (2.8)

q2 = (2.9)

q3 = (2.10)

q4 = (2.11)

де W3- об'єм забору води з річкової мережі, млн. м3;

W3Б- об'єм збитку річкового стоку внаслідок відбору підземних вод, які гідравлічно пов'язані з річковою мережею, млн. м3;

Wc- об'єм скиду води у річкову мережу, млн. м3;

W3В- об'єм скиду у річкову мережу забруднених стічних вод, млн. м3.

WФ - фактичний об'єм річкового стоку, млн. м3.

Оцінюється стан підсистеми за кожним показником, якісно та кількісно, множиною логічних альтернатив Uf ? U і може бути представлений вектором рівень використання річкового стоку U = (U5 = -5, «дуже високий»; U4,= -3, «високий»; U3, = -1, «вище норми»; U2 = 1, «близький до норми», U1 = 3, «низький»). Компоненти цього вектора (альтернативи) кожного k-го показника визначають за логічною функцією. [15]

Обчислюється значення спільного впливу всіх показників qі на загальний стан підсистеми з урахуванням їх вагових коефіцієнтів, величини яких відображають важливість кожного показника, за формулами (2.12, 2.13). Ці величини можуть бути з позитивним або негативним знаком (Н , Н(-)).

Hi = (2.12)

Hi- = (2.13)

Таблиця 2.4 - Показники використання водних ресурсів (річковий стік), млн. м3

Результати розрахунків занесено в таблицю 2.5.

Таблиця 2.5 - Оцінка екологічного стану басейну річки за підсистемою «Використання річкового стоку»

Лімітуючим показникам в оцінці екологічного стану басейну річки є вище норми показникскид забруднених стічних вод.

Розрахунок «Якість води» виконується згідно з методикою "Екологічної оцінки якості води поверхневих вод за відповідними категоріями", яку ми використовували в пункті 2.2.1.

Для визначення кількісної оцінки стану підсистеми вектор альтернатив категорій якості води за ступенем забруднення задано таким: Q = (Q1 = 3, "дуже чисті"; Q2 = 1, "чисті"; Q3 = 0, "слабко забруднені"; Q4 = -1, "помірно забруднені"; Q5 = -3, "брудні"; Q6 = -4, "дуже брудні").

Стан підсистеми "Якість води" класифікується за екологічним індексом - ІЕ.

Результати розрахунків представлено в таблиці 2.6.

Таблиця 2.6 - Оцінка екологічного стану басейну річки за підсистемою «Якість води»

Лімітуючими показниками в оцінці екологічного стану басейну річки за підсистемою «Якість води» є індекс забруднення компонентами сольового складу які сприяють брудні стану річки.

Розраховуємо поточне значення функції ц(Кп), що характеризує міру класу всієї системи басейну річки, за даними поточних функцій мір класів кожної з трьох підсистем за формулою:

ц(Кп) = 0,3 ц (Lп) + 0,2 ц(Wп) + 0,5 ц(Qп), (2.14)

де Lп, Wп, Qп- поточні значення міри класу станів підсистем з ваговими коефіцієнтами відповідно - 0,3; 0,2; і 0,5.

ц(Кп) = 0,3 ц (-1) + 0,2 ц(1) + 0,5 ц(0) = -0,1 (2.15)

Визначена за формулою (2.14) міра класу (Кп), характеризує рівень антропогенного навантаження на басейн річки. Це один із найважливіших показників господарської діяльності в басейні річки, який дістав назву «Індукційний Коефіцієнт Антропогенного Навантаження (ІКАН)».

В загальному екологічний стан басейну річки описується вектором альтернатив класів К = (К1, К2, К3, К4, К5, К6) = («добрий»,«зміни незначні», «задовільний», «поганий», «дуже поганий»,«катастрофічний»). [15]

Результати розрахунків представлено в таблиці 2.7

Таблиця 2.7 - Розрахунок індукційного коефіцієнта антропогенного навантаження

Загальний екологічний стан басейну річки Сула складає -0,1, тому стан басейну річки оцінюється як задовільний.

Лімітуючою підсистемою, що вплинула на якість води є використання річкового стоку.

2.2.3 Оцінка за коефіцієнтом забруднення природних вод

Коефіцієнт забрудненості (КЗ) є узагальненим показником, що характеризує рівень забрудненості сукупно по низці показників якості води, які багаторазово виміряно у кількох пунктах (створах) спостережень водних об'єктів. Величина КЗ характеризує кратність перевищення нормативів у долях ГДК.

Будь-які значення КЗ, що перевищують одиницю, свідчать про порушення діючих норм. Тотожність КЗ одиниці означає, що для даного водного об'єкта всі нормовані показники якості води в усіх пунктах (створах) спостережень при всіх вимірюваннях протягом досліджуваного періоду відповідають діючим нормам якості води. Значень менше одиниці коефіцієнт забрудненості приймати не може.

Позаяк водний об'єкт призначено для кількох видів водокористування, то при розрахунку КЗ слід враховувати ті нормативи, які висувають найбільш високі вимоги до якості води. Звичайно такими є нормативи якості води для водойм рибогосподарського призначення. [16]

Значення КЗ вираховуються за формулами:

(2.16)

де i, 10 - порядковий номер і загальна кількість контрольованих показників; ? порядковий номер і загальна кількість пунктів (створів) спостережень; ? порядковий номер і загальна кількість вимірювань -го показника в Jj,ijNn,ij-му пункті (створі) за період часу, що аналізують (квартал, рік, тощо.); ? загальне число вимірювань -го показника в усіх пунктах (створах) спостережень; iNiijnг ? кратність перевищення ГДК при -му вимірюванні -го показника у nij-му пункті (створі) спостережень.

Значення КЗ розраховується завжди тільки для десяти показників. До складу цих показників включаються ті показники, що у найбільшу міру перевищують значення ГДК. [16]

Загальний КЗ для водного об'єкта чи ділянки, а також узагальнені характеристики забрудненості по одному будь-якому показнику на всій ділянці (iг) і по всіх показниках для будь-якого створу (jг):

Таблиця 2.8- Розрахунок коефіцієнта забруднення (КЗ)

Коефіцієнт забруднення (КЗ) складає 4,357, звідси рівень забруднення р. Ворскла - помірно-забруднена.

Лімітуючими показниками при розрахунку КЗ є нафтопродукти, феноли (леткі) та сульфати.

2.3 Шляхи запобігання негативного впливу на функціонування басейнової екосистеми річка Сула

2.3.1 Рекомендації щодо покращення стану річки Сула

За всіма вище розрахунками можна побачити що загальний стан річки Сула відноситься до помірно забруднені. За ГДК перевищення спостерігаються за такими показниками як феноли, нафтопродукти і сульфати.

Тому для покращення річки Сула потрібно запропонувати заходи, щодо покращення якості води в річці, збереженню водності і охорони вод від забруднення.

При плануванні і проведенні водоохоронних заходів прагнуть того, щоб якість води залишилась на природному рівні або в природному стані.

Заходи з охорони вод поділяються на профілактичні, спрямовані на недопускання появи нових або обмеження існуючих джерел забруднення, засмічення і виснаження, та оперативні, які усувають несприятливий вплив господарської діяльності на якість і кількість природних водних ресурсів.

Найрадикальнішим шляхом охорони водних ресурсів від забруднення, засмічення і виснаження є припинення скидання стічних вод у водні об'єкти або очистка стічних вод і проведення інших ефективних заходів.

Очистка стічних вод не вирішує проблеми охорони водних ресурсів, вона має розглядатися як допоміжний засіб повністю ця проблема може бути вирішена лише при проведенні сукупності водоохоронних заходів, а саме:

зниження водоємності виробництв шляхом зменшення витрачення води на одиницю продукції з мінімальною кількістю стічних вод та інших відходів;

переведення деяких галузей промисловості(де це можливо) на сухе виробництво;

впровадження на більшості промислових підприємств замкнутих систем водопостачання;

удосконалення очистки стічних вод;

уникнення скидання у водні об'єкти забруднених вод різного походження;

використання комунально-побутових стічних вод на зрошення і для водопостачання промисловості;

удосконалення або зміни технології виробництва з метою зменшення насичення стічних вод шкідливими домішками і речовинами;

ліквідація або очистка газо-димових викидів;

контрольоване або обмежене використання отрутохімікатів і добрив на сільськогосподарських угіддях;

Охорона водних ресурсів має тісно переплітатися з їх використанням. Уся сукупність водогосподарських заходів буде правильно організована і проведена лише тоді, коли при використанні водних ресурсів здійснюється їх охорона.

ВИСНОВКИ

Ріки - основне джерела прісної води на території України. Порушення норм якості води досягло рівнів, які ведуть до деградації водних екосистем, зниження продуктивності водойм. Значна частина населення України використовує для своїх життєвих потреб недоброякісну воду, що загрожує здоров'ю нації.

В Україні налічується більш як 63 тис. річок, у тому числі малих - 62,9 тис. Доступні для широкого використання водні ресурси формуються в основному в басейнах Дніпра, Дністра, Сіверського Донця, Південного і Західного Бугу, Тиси, Прута, а також малих річок Приазов'я та Причорномор'я.

В Сумському районі головним формуючим елементом річкової мережі є річка Сула і її протоки протікають в м. Лохвиця (р. Лохвиця), Червонозаводське (р. Сула, Артополот), Піски (р. Сула), Сенча (р.Сула), Бодаква (р. Сула, Бодаква).

РічкаСула бере початок на південно-західних схилах Середньоруської височини, далі протікає Придніпровською низовиною. Тече спершу на захід, згодом поступово повертає на південний захід і південь. На проміжку від гирла Лохвиці до міста Заводське річка тече на схід, після чого різко повертає на південний захід; у пригирловій частині тече на південь. Впадає до Дніпра (у Кременчуцьке водосховище) на захід від села Дем'янівки.

Аналізуючи результати за екологічною класифікацією стану води річка Сула слабо-забруднена. За результатами лімітуючим показником є гідрохімічні критерії річки тому що значення найвище. Сума іонів і сульфати мають клас якості Vкатегорію 7.

За якістю води річка Сула має значне перевищення сульфатів - 12,4ГДК, феноли(леткі) - 21ГДК.

Для збереження високоякісного стану природних вод необхідно їх охороняти. Під охороною водних ресурсів розуміють сукупність технічних, організаційних, правових і економічних заходів, направлених на усунення забруднення, засмічення та виснаження вод у водних об'єктах задля оптимального задоволення потреб населення і господарства країни у воді потрібної якості.

До заходів можна віднести: забезпечити навколо водних об'єктів оптимальне поєднання лісових насаджень та лук, здійснити комплекс заходів з припинення скидання до них неочищених стічних вод, ренатуралізації осушних заплав, рекультивації порушених земель, а також провести моніторинг стану гідротехнічних споруд на річках, переробки берегів, що призводить до обміління та замулення річок. Крім того, варто посилити державний нагляд і контроль за скидами з підприємств.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Перспективні джерела природних вод для питного водопостачання України, їх охорона і раціональне використання/ Лурьє Анатолій Іонович, Харків - 2017 - 340 c.

2. Гриб О.М., Бєлов В.В., Отченаш Н.Д. Оцінка, прогнозування та управління якістю водних ресурсів: Конспект лекцій. Одеса: ОДЕКУ, 2015. 121 с

3. Загальна гідрологія: підручник / В.К. Хільчевський, О.Г. Ободовський, В.В. Гребінь та ін. - К.: Видавничополіграфічний центр «Київський університет», 2008. - 399 с.

4. Загальна гідрологія: підручник / В.К. Хільчевський, О.Г. Ободовський, В.В. Гребінь та ін. - К.: Видавничополіграфічний центр «Київський університет», 2008. - 399 с.

5. Клименко В.Г. Гідрологія України: Навчальний посібник для студентівгеографів. - Харків: ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2010 . - 124 с.

6. Живлення річок. Класифікація річок. [Електронний ресурс] - Режим доступу доресурсу: http://www.geograf.com.ua/zagalna-gidrologiya/3348-zhivlennya-richok-klasifikatsiya-richok

7. Юрасов С.М., Сафранов Т.А., Чугай А.В. Оцінка якості природних вод: Навчальний посібник. ? Одеса: 2011. ? 164 c.

8. Ладиженський В. М. Прикладна гідроекологія. Конспект лекцій (для студентів 2-4 курсів денної і 3-5 курсів заочної форм навчання освітньокваліфікаційного рівня бакалавр напрямів підготовки 6.040106 - "Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування") / В. М. Ладиженський, Т. В. Дмитренко, А. В. Іщенко; Харк. нац. ун-т.міськ. госп-ва. ім. О. М. Бекетова - Х.: ХНУМГ, 2013 -153 с.

9. Проблеми водних ресурсів і заходи спрямовані на поліпшення джерел води. Забруднення води. [Електронний ресурс] - Режим доступу доресурсу:http://www.childflora.org.ua/?page_id=148

10. Основні засади управління якістю водних ресурсів та їхня охорона : навч. посібник / В. К. Хільчевський, М. Р. Забокрицька, Р. Л. Кравчинський, О. В. Чунарьов / за ред. В. К. Хільчевського - К. : ВПЦ "Київський університет", 2015. - 172 с.

11. ПисанкоЯ.І. ОсобливостіструктурнофункціональноїорганізаціїтехногеннозміненоїводноїекосистемигирловоїділянкирічкиІрпінь. Національнийавіаційнийуніверситет, Київ, 2019.

12. Річка Сула. [Електронний ресурс] - Режим доступу доресурсу: https://moyaosvita.com.ua/geografija/richka-vorskla/

13. Бібік В.В. Просторово-часова характеристика стоку річок басейну Сула, Псел, Сула /В.В.Бібік, О.О. Винарчук, О.І.Лукянець, В.К. Хмелевський // Гідрологія, гідрохімія, гідроекологія.- 2011. Т.4 (25). С.85-89.

14.Методика екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями / А.В. Гриценко, О.Г. Васенко, Г.А. Верніченко та ін. - Х.: УкрНДІЕП. - 2012. - 37 с.

15. Методичні вказівки до виконання практичних занять «Розрахунок антропогенного навантаження і оцінка екологічного стану басейну малої річки». - Рівне, 2012 - 27 с.

16. Кнд 211.1.1.106 Організація та здійснення спостережень за забрудненням поверхневих вод (в системі мінекоресурсів) / В. П. Білогуров, В. Ю. Бакланова, С. О. Діяконова. - 2003. - С. 55.

Размещено на Allbest.ru