Порівняльний аналіз рівня антропогенного навантаження та екологічного стану річок Південний Буг, Ворскла, Дністер та Дунай. шляхи оптимізації їх екологічного стану

Размещено на http://www.allbest.ru/

Луцький національний технічний університет

Порівняльний аналіз рівня антропогенного навантаження та екологічного стану річок Південний Буг, Ворскла, Дністер та Дунай. шляхи оптимізації їх екологічного стану

Бондарчук С.П., кандидат сільськогосподарських наук, доцент, Соніч 1.1., здобувач групи ЕОСм-21

Бондарчук C.IL, Соніч II Порівняльний аналіз рівня антропогенного навантаження та екологічного стану річок Південний Буг, Ворскла, Дністер та Дунай. Шляхи оптимізаціїїх екологічного стану. У статті висвітлюється питання рівня антропогенного навантаження на наступні річки - Південний Буг, Ворскла, Дністер та Дунай. Рівень антропогенного навантаження було встановлено за методикою визначення індукційного коефіцієнта антропогенного навантаження. Окрім того було запроектовано шляхи поліпшення екологічного стану даних річок за допомогою проведення певних природоохоронних заходів.

Bondarchuk S.P., Sonich II. Comparative analysis of the level of anthropogenic load and the ecological state of the Southern Bug, Vorskla, Dniester and Danube rivers. Ways to optimize their environmental status. The article highlights the issue of the level of anthropogenic pressure on the following rivers; Southern Bug, Vorskla, Dniester and Danube. The level of anthropogenic load was determined by the method of determining the induction coefficient of anthropogenic load. In addition, ways to improve the ecological state of these rivers through the implementation of certain environmental measures were planned.

Постановка проблеми. Тематика цієї статті є дуже актуальною в наш час. Передусім це пов'язано із зменшенням запасів води, яка придатна для питних і господарських потреб [1,8]. Слід відмітити, що неякісний стан водних ресурсів провокує погіршення здоров'я та виникнення різноманітних захворювань у населення, а це, як наслідок, призводить до деградації нації. Отже чудовий стан води - запорука процвітання країни.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. В наш час все гостріше стоїть проблема екологічного стану водних об'єктів, що в основному пов'язано із надмірним антропогенним навантаженням, яке полягає у великому ступені використання лісових ресурсів та річкової мережі. Щодо показників якості води то ситуація теж є проблемною, так як внаслідок багаточисленних скидів стічних вод у водні об'єкти часто спостерігається значне погіршення якості води, що призводить до її непридатності у використанні. Наукові дослідження цієї тематики хоч і проводились, та не містили порівнянь і оцінок щодо вказаних об'єктів досліджень.

Постановка завдання. Метою даної роботи є порівняння та аналіз рівня антропогенного навантаження досліджуваних річок та їх басейнів, а також проектування шляхів поліпшення екологічного стану цих річок. В ході дослідження аналізувалась специфіка водокористування та використання земельних ресурсів на території басейнів даних річок за методикою визначення ІКАН (індукційного коефіцієнта антропогенного навантаження) [1-2]. В ході дослідження використовувались загальнодоступні статистичні дані щодо використання земельних та водних ресурсів на відповідних водозбірних територіях [1-3,5], а також звіти і кадастрові документи відповідних водогосподарських організацій [4,7].

Для досягнення мети були поставлені наступні завдання:

проаналізувати літературні джерела з проблематики використання земельних ресурсів на території басейну річки Південний Буг, Дунай, Дністер та Ворскла та порівняння їх стану;

дослідити особливості використання річкової мережі даних річок;

проаналізувати показники якості води даних річок;

на підставі проведеного аналізу всіх підсистем їхньої екологічної ситуації науково обґрунтувати шляхи поліпшення екологічного стану річки Південний Буг, Дністер, Ворскла та Дунай;

розробити комплекс конкретних природоохоронних заходів для поліпшення екологічного стану цих чотирьох річок.

Модель розрахунку антропогенного навантаження на басейн річки побудована за екосистемним принципом, що дає змогу простежити стан басейну річки за різними показниками в межах окремих підсистем і басейну річки в цілому. Це дозволить не лише оцінити загальний стан басейну річки, а й скласти уявлення про те, як зміни окремих показників підсистем впливають на стан усієї системи басейну, що є дуже важливим для формування напрямів природоохоронної діяльності в басейнах конкретних річок. антропогенний річка водокористування

Такий підхід дає змогу визначити пріоритетні напрями природоохоронної діяльності для встановлення показника, який найбільше впливає на екологічний стан річки та створює передумови для інтегрованого управління водними ресурсами.

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:

- «Радіоактивне забруднення території».

- «Використання земель».

- «Використання річкового стоку».

- «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.

На верхньому рівні ієрархії розташований «Координуючий алгоритм прийняття рішень», де за оцінками нижнього рівня розраховують величину рівня антропогенного навантаження на басейн річки й оцінюють загальний екологічний стан басейну річки.

Оцінюють антропогенний стан у басейні річки кількісно і якісно, тобто за результатами розрахунків. Кожна кількісна оцінка має і якісну характеристику й навпаки.

В загальному екологічний стан басейну річки описується вектором альтернатив класів K = (Kl, К2, КЗ, К4, К5, К6) = («добрий», «зміни незначні», «задовільний», «поганий», «дуже поганий», «катастрофічний») [2].

Для відновлення природної рівноваги у екосистемах територій басейнів річок і створення умов для екологічно безпечного користування необхідно знати їх дійсний екологічний стан, що дасть змогу здійснити водогосподарсько-екологічне районування території, розробити інженерно-організаційні засади вирішення проблем, що існують у басейнах річок.

Виклад основного матеріалу дослідження. В даній науковій статті висвітлено екологічний стан та рівень антропогенного навантаження таких річок як Дунай, Дністер, Ворскла та Південний Буг, а також проаналізовано особливості їхнього екологічного стану.

В першу слід відмітити, що підсистема «Радіоактивне забруднення» випадає із нашого дослідження у зв'язку із незначним рівнем забруднення ізотопами радіоактивних елементів на територіях басейну всіх чотирьох річок та й взагалі на території України. Особливих перевищень вмісту радіонуклідів фактично не виявлено, окрім території басейну річки Прип'ять, яка знаходиться в зоні Чорнобильської АЕС. Таким чином, відповідно до методики, що використовується, екологічний стан басейнів досліджуваних річок можна оцінити відповідно до трьох інших підсистем, які включають у себе оцінку використання земельних ресурсів, споживання та забруднення води.

Що стосується підсистеми «Використання земельних ресурсів басейну річки», то позитивним моментом є те, що стан цієї підсистеми у всіх річок є задовільним. Однак негативним моментом є те, що це не є оптимальним для повноцінного екологічного забезпечення річки. Це в свою чергу означає, що є потреба у проведенні певних природоохоронних заходів, які будуть спрямовані на зменшення рівня антропогенного навантаження безпосередньо на земельні ресурси, тобто на водозбірні території та ландшафти. До даної підсистеми входять такі показники як лісистість, розораність, ступінь природного стану території, частка сільськогосподарських угідь, урбанізація території басейну річки та еродованість ґрунту. Показник лісистості на територіях басейну даних річок є різним [5]. Найбільша лісистість характерна території басейну річки Ворскла (13,7), а найменша - території басейну річки Дунай (приблизно 7-8 %).

Показник розораності на територіях басейну даних річок коливається від 68% до 78%. Найбільшим він є на території басейну річки Південний Буг (78%), а найменшим на території басейну річки Дністер (68%). Показник ступеня природного стану території для басейну всіх річок є фактично однаковим і коливається в межах 48- 56%, що є оптимумом для всіх річок.

Показник частки сільськогосподарських угідь на територіях басейну даних річок коливається в межах 70-80%, що пов'язано з інтенсивною господарською діяльністю і має безпосередній взаємозв'язок із ступенем розораності земель на території басейну цих річок; найбільші розміри частки сільськогосподарських угідь характерні для території басейну річки Південний Буг (близько 80%), а найменші для території басейну річки Дністер (70%).

Показник урбанізації території на територіях басейну даних річок особливо не коливався і був в межах 4,5-5,2%. Найбільший на території басейну річки Ворскла (5,2%), а найменший характерний для території басейну річки Дунай (4,5%). Однак навіть такий ступінь даного показника є не задовільним з екологічної точки зору.

Показник еродованості ґрунту на територіях басейну даних річок є оптимальним і проблем стосовно нього не виявлено. Найбільш проблемними із цієї підсистеми є показники урбанізації території, які пов'язані з інтенсивною забудовою та показник частки сільськогосподарських угідь, який є індикатором наднормового

Студентський науковий вісник № 44, ч. 2, 2021 р., серія - природничі та технічні науки використання земельних ресурсів на території басейну даних річок [2].

Підсистема «Використання річкового стоку» характеризується «добрим» станом у річки Дністер, Дунай та Ворскла, а щодо річки Південний Буг, то стан даної підсистеми у цієї річки є «поганим», відповідно до методики, що використовується. Це пов'язано із надмірним водозабором (688,3 млн.м3 за рік) та доволі інтенсивним скидом у річкову мережу стічних вод, обсяги яких складають близько 523 млн.м3.

Основними джерелами скиду стічних вод є промислові об'єкти, які розташовані на території басейну річки Південний Буг (КП «Хмельницькводоканал» та КП «Вінницяводоканал»). Впровадження природоохоронних заходів стосовно цієї підсистеми потребує лише річка Південний Буг, в якої стан цієї підсистеми не є задовільним з екологічної точки зору.

Підсистема «Показники якості води» у всіх річок характеризується «добрим» станом. Води річки Дністер, Південний Буг та Ворскла за класифікацією показників якості води є досить чисті і належать до третьої категорії і другого класу, а води річки Дунай характеризуються як «чисті» і належать до другої категорії та другого класу за класифікацією показників якості води. Дана підсистема складається із трьох таких блоків:

індекс забруднення компонентами сольового складу;

трофо-сапробіологічний індекс ;

індекс специфічних речовин токсичної дії;

інтегральний екологічний індекс.

Індекс забруднення компонентами сольового складу для даних річок коливається у межах 1,5-3,1, що є дуже позитивним моментом і свідчить про те, що води для всіх чотирьох річок є чистими. Найбільший показник цього індексу характерний для річки Ворскли і становить 3,1. Це пов'язано із значною мінералізацією води та перевищенням норм деяких складових цього блоку. Проте даний стан може свідчити лише про незначне забруднення води у межах, які наближаються до фонового забруднення даних водойм.

Трофо-сапробіологічний індекс є більш проблемним ніж попередній індекс, так як у воді річки Південний Буг було виявлено незадовільний стан показників якості води. За класифікацією показників якості води вони характеризуються як «слабко забрудненні», що пов'язано із високими концентраціями амонію сольового та нітратів. Більш оптимальною є характеристика даного індексу для вод р. Ворскли та Дністра, показники якості води яких для цього блоку характеризуються як «досить чисті». Незначні перевищення за даним блоком присутні у БСК5 та за вмістом розчиненого кисню. Цей факт свідчить про потрапляння у воду річок неочищених, або недостатньо очищених стічних вод із вмістом органічних речовин, передусім у вигляді стоків комунально- побутового походження

Найбільш проблемним є блок індексу специфічних речовин токсичної дії. Для даної групи показників ситуація є значно критичнішою, так як ситуація є насамперед пов'язана із потраплянням у воду токсичних речовин, які можуть призвести до загибелі флори і фауни водних об'єктів, а також негативно позначитись на здоров'ї людей, які споживатимуть цю воду. У річки Південний Буг та Дністер води за цим індексом характеризуються як «слабко забруднені», що зумовлено дуже незначними скидами стічних вод із концентраціями нафтопродуктів, СПАР, цинку та інших важких металів [6,9].

Основним джерелом надходження цих шкідливих речовин у річку Дністер є такі промислові гіганти як Дрогобицький та Надвірнянський нафтопереробні заводи, Стебницький калійний комбінат, Калуський «Хлорвініл», Жидачівський целюлозно- паперовий комбінат. Тут працюють великі цукроварні та м'ясокомбінати, а безпосередньо на берегах Дністра знаходяться такі промислові центри, як Тирасполь (182 тис. населення), Бендери (159 тис.), а також місто Новий Розділ з ВО «Сірка». У річок Дунай та Ворскла проблем за цим індексом не виявлено - води характеризуються як «чисті».

Комплексний екологічний індекс стану річкових екосистем, запропонований у 1991 році И.В.Грибом, визначається у залежності від чисельності визначених параметрів як гідрохімічних, трофо- сапробіологічних та токсикологічних. Зважаючи на вищевикладені оцінки підсистеми «Показники якості води» якість води у всіх річках характеризується як «добра».

Методикою передбачається можливість здійснення управління еко-логічним станом басейну річки. Для цього, користуючись отриманими даними виділяємо найбільш загрозливі показники, які зумовлюють існуючу екологічну ситуацію в басейні досліджуваних річок, і які можливо покращити за рахунок здійснення природоохоронних заходів.

Висновки

В загальному слід відмітити, що річки Дунай, Дністер, Ворскла та Південний Буг характеризуються задовільним екологічним станом. Індукційний коефіцієнт антропогенного навантаження Південного Бугу склав 0,5 а трьох інших річок по 0,8. Незважаючи на задовільний стан даних річок, кожна із них потребує впровадження тих чи інших природоохоронних заходів, які стосуються певних підсистем. Особливо це стосується підсистеми «Використання земельних ресурсів», яка є найбільш проблемною для досліджуваних басейнів річок.

Перспективи подальших досліджень. У подальшому для оцінки екологічного стану територій досліджуваних басейнів річок потрібно використовувати також і інші методики оцінки екологічного стану водних об'єктів та їх водозбірних територій. Для поліпшення екологічного стану річок рекомендовано впровадити наступні цілий ряд природоохоронних заходів, серед яких найбільш ефективними на нашу думку мають бути наступні:

встановлення більш досконалих новітніх очисних споруд на промислових об'єктах;

проектування та встановлення більш суворих нормативів ГДС для об'єктів, які здійснюють скид відпрацьованих вод у водойми;

капітальний ремонт та реконструкція водопровідних і каналізаційних мереж, розподільчої арматури та обладнання;

запровадження ширшого використання можливостей зворотніх, повторних та послідовних систем водопостачання промислових підприємств;

модернізація системи моніторингу використання річкової мережі;

пропаганда охорони навколишнього середовища та підвищення якості екологічної освіти на всіх освітніх рівнях;

проведення заходів та акцій по лісорозведенню;

оптимізація землекористування;

рекультивація розораних сільськогосподарських угідь та лімітування їх використання;

оптимізація поводження із відходами на території басейнів річок, зокрема впорядкування діяльності полігонів відходів і ліквідація стихійних сміттєзвалищ, особливо поблизу водних об'єктів;

встановлення на законодавчому рівні більш жорстких нормативів за дотриманням нормативів гранично допустимих

скидів;

збільшення фінансування у сфері екології та лісової охорони;

перехід промислових об'єктів на більш екологічні технології в плані водокористування;

розробка та реалізація проектів із забезпечення поліпшення екологічного стану для кожної із річок.

Перелік джерел посилання

Водні ресурси та якість річкових вод басейну Південного Бугу: Монографія [Електронний ресурс] / За ред. В. К. Хільчевського. К: Ніка-центр, 2009. 184 с.

Географічна енциклопедія України : у 3 т. / редкол.: О. М. Маринич (відповід. ред.) та ін. К. : «Українська Радянська Енциклопедія» ім. М. П. Бажана, 1989--1993.

Гідрохімія річок Лівобережного лісостепу / за ред. В.К. Хільчевського, В. А. Сташука. К. : Ніка-Центр, 2014. 230 с.

Державний водний кадастр розділ «водокористування» щорічник водокористування. 2018 рік басейн Дніпра. [Електронний ресурс] ETRE: https://www.davr.gov.ua/flsl8/dunabe_2018.pdf.

Державний водний кадастр розділ «водокористування» щорічник водокористування. 2017 рік (басейн Дунаю). [Електронний ресурс] URL: http: baseyn_sanu_zahidnogo_bugu_ta_dimayu_2017_rik.pdf

Методика розрахунку антропогенного навантаження і класифікації екологічного стану басейнів малих річок України / [А.В. Ялик, Л.Б.Бишовець, О.М.Петрук та ін.] К.,2007. 67 с.

Хільчевський В. К, Самойленко В. М.. Дунай // Енциклопедія сучасної України : у 30 т. / ред. кол. І. М. Дзюба [та ін.] ; НАН України, НТШ, Координаційне бюро енциклопедії сучасної України НАН України. К, 2003-2019.

Хільчевський В. К.. Дністер // Енциклопедія сучасної України : у 30 т. / ред. кол. І. М. Дзюба [та ін.] ; НАН України, НТШ, Координаційне бюро енциклопедії сучасної України НАН України. К., 2003--2016.

Размещено на Allbest.ru/