Закономірності антропогенного забруднення водних ресурсів

Анотація

Гідротехнічні споруди є критичною інфраструктурою глобального управління водними ресурсами, проте їх експлуатація супроводжується значними екологічними наслідками, що набувають особливої актуальності в контексті зміни клімату та інтенсифікації антропогенного навантаження. Метою роботи є комплексний аналіз закономірностей антропогенного забруднення водних ресурсів гідротехнічними спорудами на основі узагальнення результатів наукових публікацій 2023-2025 років. Дослідження охоплює механізми акумуляції забруднювачів у водосховищах, масштаби седиментації та втрати накопичувальної здатності, закономірності забруднення важкими металами, вплив термічної стратифікації на якість води та сучасні стратегії мінімізації негативного впливу. Методологічною основою роботи є систематичний огляд та критичний аналіз сучасних наукових досліджень. Особлива увага приділяється регіональним відмінностям у масштабах впливу та кореляційним залежностям між характеристиками водосховищ і рівнями забруднення. Виявлено ключові закономірності антропогенного забруднення: прогресуючу седиментацію з регіональною варіативністю, що призведе до втрати 25-26% глобальної накопичувальної здатності водосховищ до 2050 року; двосторонній седиментаційний ефект з акумуляцією наносів у верхів'ї та деградацією екосистем нижче за течією; трифазну модель забруднення важкими металами з послідовною зміною стадій низького, швидкого забруднення та його контролю; парадоксальний розподіл забруднювачів із зменшенням концентрацій у водній товщі при зростанні вмісту в донних відкладах; вікову та урбанізаційну залежність накопичення важких металів; термічно-геохімічний зв'язок, що посилює евтрофікацію через внутрішню ремобілізацію фосфору та створення гіпоксичних умов. Встановлено, що концентрації кадмію можуть перевищувати фонові значення у 6-7 разів, а старіші водосховища демонструють втрату накопичувальної здатності до 50%. Наукова новизна роботи полягає у систематизації та узагальненні найсучасніших досліджень 2023-2025 років, що інтегрує знання про седиментацію, забруднення важкими металами, термічну стратифікацію та екологічні наслідки у єдиний міждисциплінарний фреймворк розуміння антропогенного впливу гідротехнічних споруд. Практична значущість дослідження полягає в обґрунтуванні необхідності впровадження комплексних стратегій управління водосховищами, що включають екологічні попуски води, технології штучної дестратифікації та програми управління седиментами для мінімізації довгострокових екологічних ризиків. Результати роботи можуть бути використані при розробці національних стратегій управління водними ресурсами, плануванні екологічного моніторингу водосховищ та оцінці екологічних наслідків будівництва нових гідротехнічних споруд. Подальші дослідження доцільно спрямувати на розробку прогнозних моделей акумуляції забруднювачів з урахуванням кліматичних змін та створення адаптивних систем управління якістю води у водосховищах в умовах зростаючого антропогенного навантаження