Визначення впливу техногенного навантаження на екологічний стан поверхневого джерела водопостачання
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.206125Ключові слова:
поверхневий водний об’єкт, забруднююча речовина, екосистема, шкідливий вплив, оперативний контрольАнотація
В статті на основі аналізу прогнозних моделей стану поверхневих об’єктів доведено, що при створенні системи оперативного прогнозування та нормування техногенних навантажень доцільно використовувати більш прості моделі, які дозволяють оперативно проводити розрахунки. В якості підходу для проведення оперативного прогнозування техногенного навантаження запропоновано застосування орієнтовно необхідного рівня зниження шкідливого впливу на ділянку поверхневого водного об'єкта по надходженню забруднюючих речовин.
На основі ретроспективного аналізу даних проведено математичне моделювання показників екологічного стану Дніпра. Встановлено, що залежність збільшення концентрацій забруднюючої речовини від збільшення її маси, в межах ділянок водотоку, обмежених існуючими стаціонарними створами, описується лінійною залежністю.
Аналіз отриманих залежностей дозволив встановити, що незалежно від виду забруднюючої речовини, вони мають IV характерні точки, які дозволяють оперативно прогнозувати приріст масової витрати розглянутої забруднюючої речовини та зміну її концентрації.
Встановлено, що при рівних значеннях збільшення концентрацій для неконсервативних речовин, збільшення масової витрати буде менше, ніж для умов «чистого розведення». Тобто в реальному водному об'єкті зі збільшенням приросту концентрації ЗР посилюються природні процеси самоочищення.
Проведена перевірка адекватності запропонованого підходу в умовах реального поверхневого водного об’єкта, яка дозволила встановити лінійні залежності для зміни вмісту сульфатів: та хлоридів: . В свою чергу залежність вмісту сульфатів від вмісту хлоридів має вид:
Встановлено, що для ділянки водотоку в умовах Дніпра лінійна залежність для фосфатів має вигляд: сульфатів: хлоридів: Залежність вмісту фосфатів від вмісту сульфатів має вигляд: Наведені рівняння дозволяють в першому наближенні проводити розрахунок збільшення концентрації однієї забруднюючої речовини за умови, що приріст концентрації іншої відомий, що зменшує обсяги даних та збільшує оперативність прогнозних розрахунківПосилання
- Tretyakov, O., Bezsonnyi, V., Ponomarenko, R., Borodich, P. (2019). Improving the efficiency of forecasting the influence of technological pollution on surface water bodies. Problems of Emergency Situations, 1 (29), 61–78.
- Bezsonnyi, V., Tretyakov, O., Khalmuradov, B., Ponomarenko, R. (2017). Examining the dynamics and modeling of oxygen regime of Chervonooskil water reservoir. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (89)), 32–38. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109477
- Hall, E. S., Hall, R. K., Aron, J. L., Swanson, S., Philbin, M. J., Schafer, R. J. et. al. (2019). An Ecological Function Approach to Managing Harmful Cyanobacteria in Three Oregon Lakes: Beyond Water Quality Advisories and Total Maximum Daily Loads (TMDLs). Water, 11 (6), 1125. doi: https://doi.org/10.3390/w11061125
- Qin, G., Liu, J., Wang, T., Xu, S., Su, G. (2018). An Integrated Methodology to Analyze the Total Nitrogen Accumulation in a Drinking Water Reservoir Based on the SWAT Model Driven by CMADS: A Case Study of the Biliuhe Reservoir in Northeast China. Water, 10 (11), 1535. doi: https://doi.org/10.3390/w10111535
- Cong, W., Sun, X., Guo, H., Shan, R. (2020). Comparison of the SWAT and InVEST models to determine hydrological ecosystem service spatial patterns, priorities and trade-offs in a complex basin. Ecological Indicators, 112, 106089. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.106089
- Tretyakov, О. V., Bezsonnyi, V. L. (2016). Basic methods of mathematical modelling for methodical maintenance of the basin approach in quality management water resources. Information Processing Systems, 8 (145), 194–199.
- Riley, W. D., Potter, E. C. E., Biggs, J., Collins, A. L., Jarvie, H. P., Jones, J. I. et. al. (2018). Small Water Bodies in Great Britain and Ireland: Ecosystem function, human-generated degradation, and options for restorative action. Science of The Total Environment, 645, 1598–1616. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.07.243
- Tranmer, A. W., Weigel, D., Marti, C. L., Vidergar, D., Benjankar, R., Tonina, D. et. al. (2020). Coupled reservoir-river systems: Lessons from an integrated aquatic ecosystem assessment. Journal of Environmental Management, 260, 110107. doi: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.110107
- Malekmohammadi, B., Jahanishakib, F. (2017). Vulnerability assessment of wetland landscape ecosystem services using driver-pressure-state-impact-response (DPSIR) model. Ecological Indicators, 82, 293–303. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.06.060
- Filho, W. L., Barbir, J., Sima, M., Kalbus, A., Nagy, G. J., Paletta, A. et. al. (2020). Reviewing the role of ecosystems services in the sustainability of the urban environment: A multi-country analysis. Journal of Cleaner Production, 262, 121338. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121338
- Miao, D. Y., Li, Y. P., Huang, G. H., Yang, Z. F., Li, C. H. (2014). Optimization Model for Planning Regional Water Resource Systems under Uncertainty. Journal of Water Resources Planning and Management, 140 (2), 238–249. doi: https://doi.org/10.1061/(asce)wr.1943-5452.0000303
- Madani, K. (2010). Game theory and water resources. Journal of Hydrology, 381 (3-4), 225–238. doi: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009.11.045
- Hajkowicz, S., Collins, K. (2006). A Review of Multiple Criteria Analysis for Water Resource Planning and Management. Water Resources Management, 21 (9), 1553–1566. doi: https://doi.org/10.1007/s11269-006-9112-5
- Bravo, M., Gonzalez, I. (2009). Applying stochastic goal programming: A case study on water use planning. European Journal of Operational Research, 196 (3), 1123–1129. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2008.04.034
- Zoltay, V. I., Vogel, R. M., Kirshen, P. H., Westphal, K. S. (2010). Integrated Watershed Management Modeling: Generic Optimization Model Applied to the Ipswich River Basin. Journal of Water Resources Planning and Management, 136 (5), 566–575. doi: https://doi.org/10.1061/(asce)wr.1943-5452.0000083
- Ponomarenko, R., Plyatsuk, L., Tretyakov, O., Kovalev, P. (2019). Determination of the ecological state of the main source of water supply of Ukraine. The scientific and technical journal "Technogenic and Ecological Safety", 6 (2), 69–77.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Roman Ponomarenko, Leonid Plyatsuk, Larysa Hurets, Dmytro Polkovnychenko, Natalia Grigorenko, Mykola Sherstiuk, Oleksandr Miakaiev
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
