Розробка методу оцінки екологічного ризику забруднення поверхневих вод сполуками азоту

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.243058

Ключові слова:

ризик забруднення сполуками азоту, коефіцієнт чутливості, шкала оцінювання ризику

Анотація

Розроблено метод кількісної та якісної оцінки ризику забруднення поверхневих вод сполуками азоту на базі використанням показника сумарного вмісту у воді форм неорганічного нітрогену (Nнеорг), а саме  Цей показник розглядається як коефіцієнт чутливості kн. Вибір показника обумовлений необхідністю захисту вод від забруднення, спричиненого сполуками азоту під час їх надходження від сільськогосподарських джерел (Директива 91/676/ЄС). Досвід розвинених країн показав, що сполуки азоту погіршують якість вод та протидіють досягненню “доброго екологічного стану” водних об’єктів. Для територій із розвинутим сільським господарством важливим є установлення екологічних ризиків нанесення збитків в залежності від ступеня забруднення нітрогеном. Кількісні оцінки екологічного ризику надані на базі ймовірнісного підходу. Ризик розраховувався як добуток ймовірності виникнення небезпечної події помноженої на наслідки цієї події. Наслідки забруднення річки сполуками азоту оцінювалися як відношення сумарної концентрації сполук азоту (показник чутливості kн) до його порогового значення (50 мг/дм3 або 11,3 мг N/дм3). З метою розроблення шкали якісного та кількісного оцінювання ризику установлено зв’язки між показниками чутливості kн та показниками ризику R’. Зв’язки отримано як для окремих річок, так і досліджуваної території в цілому шляхом просторово-часового узагальнення. Ймовірнісні характеристики можливого екологічного збитку визначаються на основі отриманих регресійних рівнянь виду R’=f(kн) та статистичного закону розподілу величини ризику R’. Розроблений метод дозволить визначити ранг зони ризику та ймовірність попадання в неї в залежності від заданого показника чутливості kн

Біографії авторів

Наталія Степанівна Лобода, Одеський державний екологічний університет

Доктор географічних наук, професор

Кафедра гідроекології та водних досліджень

Марія Євгенівна Даус, Одеський національний морський університет

Кандидат географічних наук, доцент

Кафедра безпека життєдіяльності, екологія та хімія

Посилання

  1. Gao, Y., Yu, G., Luo, C., Zhou, P. (2012). Groundwater Nitrogen Pollution and Assessment of Its Health Risks: A Case Study of a Typical Village in Rural-Urban Continuum, China. PLoS ONE, 7 (4), e33982. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0033982
  2. Wegahita, N. K., Ma, L., Liu, J., Huang, T., Luo, Q., Qian, J. (2020). Spatial Assessment of Groundwater Quality and Health Risk of Nitrogen Pollution for Shallow Groundwater Aquifer around Fuyang City, China. Water, 12 (12), 3341. doi: https://doi.org/10.3390/w12123341
  3. Kakade, A., Salama, E.-S., Han, H., Zheng, Y., Kulshrestha, S., Jalalah, M. et. al. (2021). World eutrophic pollution of lake and river: Biotreatment potential and future perspectives. Environmental Technology & Innovation, 23, 101604. doi: https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.101604
  4. Zaprovadzhennia yevropeiskykh ekolohichnykh standartiv do haluzi tvarynnytstva Ukrainy (2018). Analitychnyi dokument. Praha-Kyiv. Available at: https://issuu.com/ecoact/docs/policy-paper-ukrainian_007
  5. Osadcha, N. M., Ukhan, O. O., Chekhniy, V. M., Holubtsov, O. H. (2019). Otsinka emisiyi biohennykh elementiv ta orhanichnykh rechovyn u poverkhnevi vody baseinu r. Siverskyi Donets vid dyfuznykh dzherel. Problemy hidrolohiyi, hidrokhimiyi, hidroekolohiyi. Kyiv: Nika-Tsentr, 199–200.
  6. Osadcha, N. M., Osadchyi, V. I., Ukhan, O. O., Klebanov, D. O., Luzovitska, Yu. A., Biletska, S. V. (2019). Antropohenne navantazhennia biohennymy elementamy na poverkhnevi vody baseiniv nyzhnoho Dunaiu, Dnistra ta Prutu. Hidrolohiya, hidrokhimiya i hidroekolohiya, 3, 77–78. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/glghge_2019_3_36
  7. Implementation of the Nitrate Pollution Prevention Regulations 2015 in England. Method for designating Nitrate Vulnerable Zones for surface freshwaters. Available at: https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/573530/surface-water-nvz-methodology-2017-2020.pdf
  8. Kadiri, M., Zhang, H., Angeloudis, A., Piggott, M. D. (2021). Evaluating the eutrophication risk of an artificial tidal lagoon. Ocean & Coastal Management, 203, 105490. doi: https://doi.org/10.1016/j.ocecoaman.2020.105490
  9. Ravindranath, I. G., Thirukumaran, V. (2021). Spatial mapping for Groundwater Vulnerability to Pollution Risk Assessment Using DRASTIC Model in Ponnaiyar River Basin, South India. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 30 (2), 355–364. doi: https://doi.org/10.15421/112132
  10. Triassi, M., Nardone, A., Giovinetti, M. C., De Rosa, E., Canzanella, S., Sarnacchiaro, P., Montuori, P. (2019). Ecological risk and estimates of organophosphate pesticides loads into the Central Mediterranean Sea from Volturno River, the river of the “Land of Fires” area, southern Italy. Science of The Total Environment, 678, 741–754. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.04.202
  11. Ding, T.-T., Du, S.-L., Huang, Z.-Y., Wang, Z.-J., Zhang, J., Zhang, Y.-H. et. al. (2021). Water quality criteria and ecological risk assessment for ammonia in the Shaying River Basin, China. Ecotoxicology and Environmental Safety, 215, 112141. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112141
  12. Rao, K., Tang, T., Zhang, X., Wang, M., Liu, J., Wu, B. et. al. (2021). Spatial-temporal dynamics, ecological risk assessment, source identification and interactions with internal nutrients release of heavy metals in surface sediments from a large Chinese shallow lake. Chemosphere, 282, 131041. doi: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.131041
  13. Muller, G. (1969). Index of Geoaccumulation in Sediments of the Rhine River. GeoJournal, 2, 108–118.
  14. Walling, D. E., Webb, B. W. (1985). Estimating the discharge of contaminants to coastal waters by rivers: Some cautionary comments. Marine Pollution Bulletin, 16 (12), 488–492. doi: https://doi.org/10.1016/0025-326x(85)90382-0
  15. akahashi, M., Nakatani, N., Majima, T., Hara, S., Shirota, H. (2016). Environmental risk assessment on coastal ecosystem owing to the stranded oil. OCEANS 2016 - Shanghai. doi: https://doi.org/10.1109/oceansap.2016.7485621
  16. Belskaya, E. N., Brazgovka, O. V., Sugak, E. V. (2014). Method of calculation the environmental risks. Modern problems of science and education, 6. Available at: https://science-education.ru/ru/article/view?id=15755
  17. Vodnyi Kodeks Ukrainy. Verkhovna Rada Ukrainy. Available at: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/213/95-%D0%B2%D1%80#Text
  18. Shvebs, H. I., Ihoshyn, M. I. (2003). Kataloh richok i vodoim Ukrainy. Odessa: Astroprynt, 392.
  19. Loboda, N. S., Gryb, O. M. (2017). Hydroecological Problems of the Kuyalnyk Liman and Ways of Their Solution. Hydrobiological Journal, 53 (6), 87–95. doi: https://doi.org/10.1615/hydrobj.v53.i6.90
  20. Daus, M. Ye., Pintiyska, O. S., Polishchuk, O. O., Tvardievych, N. Yu. (2014). Otsinka yakosti vody malykh richok Pivnichno-Zakhidnoho Prychornomoria. Vestnik Gidrometcentra Chernogo i Azovskogo morey, 1 (16), 77–83.
  21. Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy. Available at: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=celex%3A32000L0060
  22. Consolidated text: Council Directive of 12 December 1991 concerning the protection of waters against pollution caused by nitrates from agricultural sources (91/676/EEC). Available at: https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/1991/676/2008-12-11
  23. Shurda, K. E. (2020). Basic risk assessment methods. Annali d’Italia, 2 (11), 50–53.
  24. Shurda, K. (2020). Methods of qualitative and quantitative risk analysis. Balanced Nature Using, 4, 64–72. doi: https://doi.org/10.33730/2310-4678.4.2020.226622
  25. Metodychni rekomendatsiyi shchodo otsinky ymovirnosti ryzykovykh podiy vnaslidok zabrudnennia vodnykh obiektiv ta gruntiv ukrainskoi chastyny Nyzhnodunaiskoho rehionu (2016). Odessa: FOP Shylov M.V.
  26. Ventcel', E. S. (1999). Teoriya veroyatnostey. Moscow: Vysshaya shkola.
  27. Shkolnyi, Ye. P., Loieva, I. D., Honcharova, L. D. (1999). Obrobka ta analiz hidrometeorolohichnoi informatsiyi. Kyiv: Minosvity Ukrainy. Available at: http://eprints.library.odeku.edu.ua/id/eprint/451/1/Shkolnyiy_Obrobka_ta_analiz_GMI_1999.pdf
  28. Common implementation strategy for the water framework directive (2000/60/EC). Guidance Document No 3. Analysis of Pressures and Impacts (2003). European Communities. Available at: https://circabc.europa.eu/sd/a/7e01a7e0-9ccb-4f3d-8cec-aeef1335c2f7/Guidance%20No%203%20-%20pressures%20and%20impacts%20-%20IMPRESS%20(WG%202.1).pdf
  29. Loboda, N. S., KatynskaІ. V. (2020). Determination of main anthropogenic impacts and environmental risks for the Kryvyi Torets river basin (based on the EU Support Program for Ukrainian water policy). Ukrainian Hydrometeorological Journal, 25, 81–92. doi: https://doi.org/10.31481/uhmj.25.2020.08
  30. Vasenko, O. H., Rybalova, O. V., Artemiev, S. R. (2015). Intehralni ta kompleksni otsinky stanu navkolyshnoho pryrodnoho seredovyshcha. Kharkiv: NUHZU. Available at: http://repositsc.nuczu.edu.ua/bitstream/123456789/6524/1/%D0%9E%D0%A0%D0%98%D0%93%20%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%8C%201%20%D0%B8%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BE%20%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BC.pdf
  31. Rybalova, O. V., Korobkina, K. M., Horban, A. V. (2021). Yakisnyi stan atmosfernoho povitria v Ukraini. The 5th International scientific and practical conference “Science and education: problems, prospects and innovations”. Kyoto, 829–838. Available at: http://repositsc.nuczu.edu.ua/bitstream/123456789/12563/1/%D0%AF%D0%BA%D1%96%D1%81%D0%BD%D0%B8%D0%B9%20%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%20%D0%B0%D1%82%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D1%96%D1%82%D1%80%D1%8F%20%D0%B2%20%D0%A3%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%97%D0%BD%D1%96.pdf
  32. Rybalova, O. V., Bielan, S. V. (2013). Ekolohichnyi ryzyk pohirshennia stanu gruntiv i zemelnykh resursiv Ukrainy. Ekologiya i promyshlennost', 3, 15–22. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ekolprom_2013_3_5
  33. Serbov, M., Hryb, O., Pylypiuk, V. (2021). Assessment of the ecological risk of pollution of soil and bottom sediments in the Ukrainian Danube region. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2, 137–144. doi: https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-2/137
  34. Loboda, N. S., Kulachok, K. V. (2019). Metodychni pidkhody do otsinky ekolohichnykh ryzykiv na bazi vykorystannia kompleksnykh pokaznykiv yakosti vody. Zbirnyk naukovykh prats. VII All-Ukrainian Congress of Ecologists with International Participation. Vinnytsia. 75. Available at: http://eprints.library.odeku.edu.ua/id/eprint/6160/1/LobodaNS_KulachokKV_Conf_7vze_2019.pdf
  35. Daus, M. E., Daus, Y. V. (2021). Estimating environmental risk assessment for drinking and fisheries use (on the example of the Danube river – the city Vilkovo). Journal of Geology, Geography and Geoecology, 30 (1), 25–33. doi: https://doi.org/10.15421/112103
  36. Burkynskyi, B. V., Rubel, O. Ye. (2016). Otsinka ryzykiv dlia zdorovia liudyny ta navkolyshnoho seredovyshcha vid dzherel zabrudnennia gruntu ta vod. Zvit “Inventaryzatsiya, otsinka ta zmenshennia vplyvu antropohennykh dzherel zabrudnennia v Nyzhnodunaiskomu rehioni Ukrainy, Rumunii, respubliky Moldova, 2007-2013” (MIS ETC CODE 995). NAN Ukrainy, Instytut problem rynku ta ekoloho-ekonomichnykh doslidzhen. Odessa, 84.
  37. Osadchyy, V., Nabyvanets, B., Linnik, P., Osadcha, N., Nabyvanets, Y. (2016). Processes Determining Surface Water Chemistry. Springer, 265. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-42159-9
  38. Pro zatverdzhennia Metodyky vyznachennia zon, vrazlyvykh do (nakopychennia) nitrativ. Ministerstvo zakhystu dovkillia ta pryrodnykh resursiv Ukrainy. Nakaz No. 244 (z0776-21). vid 15.04.2021. Available at: https://zakon.rada.gov.ua/laws/card/z0776-21
  39. Osadcha, N. M., Osadchyi, V. I., Osypov, V. V., Biletska, S. V., Kovalchuk, L. A., Artemenko, V. A. (2020). Methodology for the nitrate vulnerable zones designation in surface and ground water. Ukrainian Geographical Journal, 4 (112), 38–48. doi: https://doi.org/10.15407/ugz2020.04.038
  40. Camargo, J. A., Alonso, Á. (2006). Ecological and toxicological effects of inorganic nitrogen pollution in aquatic ecosystems: A global assessment. Environment International, 32 (6), 831–849. doi: https://doi.org/10.1016/j.envint.2006.05.002
  41. Billen, G., Garnier, J. (2007). River basin nutrient delivery to the coastal sea: Assessing its potential to sustain new production of non-siliceous algae. Marine Chemistry, 106 (1-2), 148–160. doi: https://doi.org/10.1016/j.marchem.2006.12.017

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-10-31

Як цитувати

Лобода, Н. С., & Даус, М. Є. (2021). Розробка методу оцінки екологічного ризику забруднення поверхневих вод сполуками азоту . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(10 (113), 15–25. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.243058

Номер

Том 5 № 10 (113) (2021): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Nataliia Loboda, Maria Daus

Creative Commons License

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.