Development of Nitrogen Load Assessment System in the Dniester River Catchment

Authors

  • С. В. Медінець Odessa National I. I. Mechnikov University, Ukraine
  • В. І. Медінець Odessa National I. I. Mechnikov University, Ukraine
  • Л. І. Моклячук Institute of Agroecology and Environmental Management of NAAS, Ukraine
  • К. Б. Уткіна V. N. Karazin Kharkiv National University, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-0632-1273
  • К. Говард Centre for Ecology and Hydrology - Edinburgh, United Kingdom
  • М. A. Саттон Centre for Ecology and Hydrology - Edinburgh, United Kingdom

Keywords:

N load, Dniester River, diffusive source, nutrient pollution, emission, INMS, Black Sea, eutrophication, biogeochemical N cycle

Abstract

Purpose. Exploring the issues and underpinning the development of an assessment system for Nitrogen load on aquatic ecosystems in the Dniester river basin, as a part of a future international Nitrogen management system (INMS), which should be established in the framework of the UNEP-GEF project 'Targeted Research for improving understanding of the Global Nitrogen Cycle towards the establishment of an International Nitrogen Management System (Towards INMS)'. Results. Knowledge gaps related to diffusive pollution sources have been identified, as well as significant shortcomings of point pollution sources monitoring have been found in the Dniester river basin area. The main sources and sinks of Nitrogen have been characterized, the relationship of Nitrogen load and its impact on the constituents of entire basin system has been shown. Conclusions. New knowledge for Nitrogen load on Dniester river delta ecosystem and its impact on coastal areas of the Black Sea will enable to establish (set up) a scientific background for development of overall (general) skeleton (layout) for biogeochemical Nitrogen cycle and balance in the region and allow to produce and implement recommendations for the development of Nitrogen assessment and efficient management system in Ukraine, aimed at mitigation of Nitrogen load on ecosystem functioning and human health according to the EU Water Framework (WFD) and Nitrate Directives (ND).

Author Biographies

С. В. Медінець, Odessa National I. I. Mechnikov University

д-р прир. наук

В. І. Медінець, Odessa National I. I. Mechnikov University

канд. фіз.-мат. наук, с.н.с.

Л. І. Моклячук, Institute of Agroecology and Environmental Management of NAAS

д-р сіл.-госп. наук, проф.

К. Б. Уткіна, V. N. Karazin Kharkiv National University

канд. геогр. наук, доц.

К. Говард, Centre for Ecology and Hydrology - Edinburgh

д-р філософії

М. A. Саттон, Centre for Ecology and Hydrology - Edinburgh

д-р філософії

References

The European Nitrogen Assessment: Sources. Effects and Policy Perspectives / Eds. M.A. Sutton, C.M. Howard, J.W. Erisman et al. – Cambridge: Cambridge University Press, 2011. 664 p.

Council Directive of 12 December 1991 concerning the protection of waters against pollution caused by nitrates from agricultural sources (91/676/EEC). – European Commission, 1991. – 8 p. - URL: http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:31991L0676&qid=1487779135312&from=en.

Водна рамкова директива ЄС 2000/60/ЕС. – Київ, 2006. – 240 с.

UNEP-GEF Project International Nitrogen Management System (INMS) [Електронний ре-сурс]. - Режим доступу: http://www.inms.international/.

Мединец C.В. Результаты атмосферно-химических исследований парникових газов N2O и CH4. // Вісник одеського національного університету. Сер.: Географічні та геологічні науки. - 2014. – T. 19, № 3 (22). – C. 79-87.

Medinets S. The impact of management and climate on soil nitric oxide fluxes from arable land in the Southern Ukraine / S. Medinets, R. Gasche, U. Skiba et al. // Atmospheric Environment. - 2016. - № 137. – P. 113-126.

Медінець С.В. Оцінка та складові річкового стоку сполук азоту та фосфору до Дністровського лиману / С.В. Медінець, В.М. Морозов, В.М. Бойко, С.С. Котогура, А.П. Мілева, І.Л. Грузова // Наук. зап. Терноп. нац. пед. ун-ту ім. В.Гнатюка. Сер. Біол., Спец. вип.: Гідроекологія. – 2015. – № 3-4 (64). – С. 439-443.

Medinets S. Rate of atmospheric bulk N deposition in natural and agricultural areas in the Southern Ukraine / S. Medinets, S. Kotogura, I. Gruzova et al. // Proceedings of the ÉCLAIRE 4th Project Meeting and Open Science Conference “Integrating impacts of air pollution and climate change on ecosystems” (September 29th – October 3rd 2014, Budapest, Hungary). – Budapest: CEH, 2014. – S1_12.

TACIS. Technical assistance for the Lower Dniester river basin management planning. EuropeAid/120944/C/SV/UA. Project Completion report. – Odessa: TACIS, 2007, - 73 p.

Днестр без границ. Результаты проекта «Трансграничное сотрудничество и устойчивое управление в басейне реки Днестр: фаза III – Реализация программы действий» («ДНЕСТР-III»). - Кишинев: Ваитэ, 2013. - 172 с.

Бюйс П. Трансграничный мониторинг реки Днестр. Анализ и оценка («Днестр – III») / П. Бюйс. – Кишинев: Ваитэ, 2010. – 78 с.

Дослідження cтану та процесів самовідновлення екосистем дельтової частини Дністра та Дністровського лиману: звіт НДР 341 (заключний) / ОНУ ім. І.І. Мечникова; Керівник Медінець В.І. - №ДР 0103U003803; Інв.№ 0206U005393. – Одеса, 2005. - 120 с.: ил. – Відпов.виконав. Н.В. Ковальова.

Дослідити вплив біогенного забруднення на якість водного середовища дельтової частини Дністра: звіт НДР 389 (заключний) / ОНУ ім. І.І. Мечникова; Керівник Медінець В.І. - №ДР 0106U001693; Інв.№ 0209U002709. – Одеса, 2008. - 231 с.: ил. – Відпов.виконав. Н.В. Ковальова.

Комплексні дослідження та визначення умов виникнення евтрофікаційних явищ в дельтовії частині Дністра: звіт НДР 425 (заключний) / ОНУ ім. І.І. Мечникова; Керівник Медінець В.І. - №ДР 0109U000910; Інв.№ 0211U002581. – Одеса, 2010. - 321 с.: ил. – Відпов.виконав. Н.В. Ковальова.

Вивчити склад та внесок атмосферних потоків в баланс біогенних сполук в річковому басейні на прикладі нижнього Дністра: звіт за НДР 480 (заключний) / ОНУ ім. І.І. Мечникова; Керівник Медінець В.І. - №ДР 0111U001384; Інв.№ 0713U003584. – Одеса, 2012. - 553 с.: ил. – Відпов.виконав. Н.В. Ковальова.

Оцінити вплив агропромислової діяль-ності та пожеж на екосистеми Нижнього Дністра та емісію парникових газів в атмосферу: звіт НДР 505 (заключний)/ ОНУ ім. І.І. Мечникова; Керівник Медінець В.І. - №ДР0113U003074; Інв.№0715U003287. Одеса, 2014. 960 с.: ил. – Відпов.виконав. Н.В. Ковальова.

Effects of Climate Change on Air Pollution Impacts and Response Strategies for European Ecosystems / M. A. Sutton, C. M. Howard, E. Nemitz et al. // European Commission. 2015. 212 p. URL:

http://cordis.europa.eu/docs/results/282/282910/final1-eclaire_final_report_one_file.pdf.

Enabling Transboundary Cooperation and Integrated Water Resources Management in the Dniester River Basin [Electronic resource]. – Режим доступу: https://www.thegef.org/project/enabling-transboundary-cooperation-and-integrated-water-resources-management-dniester-river

Угода про асоціацію між Україною, з однієї сторони, та Європейським Союзом, Європейським співтовариством з атомної енергії і їхніми державами-членами, з іншої сторони. – Європейська комісія, 2014. 282 с. URL:

http://www.kmu.gov.ua/kmu/docs/EA/00_Ukraine-EU_Association_Agreement_%28body%29.pdf.

Fowler D. Atmospheric composition change: Ecosystems - Atmosphere interactions / D. Fowler, K. Pilegaard, M.A. Sutton et al. // Atmospheric Environment. – 2009. - № 43. – P. 5193-5267.

Schmidt I. K. Soil solution chemistry and element fluxes in three European heathlands and their responses to warming and drought / I. K. Schmidt, B. A. Emmett, A. Tietema et al. // Ecosystems. – 2004. – 7. – P. 638 – 649.

Agriculture, forestry and other land use. In: 2006 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories / Eds. H.S. Eggleston, L. Buendia, K. Miwa et al. – Hayama: IGES, 2007.

Medinets S. , Skiba U., Rennenberg H., Butterbach-Bahl K. A review of soil NO transformation: associated processes and possible physiological significance on organisms / S. Medinets // Soil Biology and Biochemistry. 2015. № 80. P. 92-117.

Atmospheric Ammonia. Detecting emission changes and environmental impacts / Eds. M.A. Sutton, S. Reis, S.M.H. Baker. – Amsterdam: Springer Science + Business Media B.V., 2009. – 464 p.

Framework code for good agricultural practice for reducing ammonia emissions. UNECE [Electronic resource]. – United Nations Economic Commission for Europe, 2015. – 32 p. - Режим доступу: http://www.unece.org/fileadmin/DAM/env/lrtap/Publications/Ammonia_SR136_28-4_HR.pdf.

Статистичний щорічник України за 2015 рік / Під ред. І. М. Жук. – К.: Державне служба статистики України, 2016. – 575 с.

Основные показатели сельского хозяйства. Национальное бюро статистики Республики Молдова [Електронный ресурс]. URL: http://www.statistica.md/pageview.php?l=ru&idc=315&id=2278

River basin management plan for Prut pilot basin in the territories of Ukraine and Moldova. River basin analysis. Environmental Protection of International River Basins (EPIRB). – European Commission, 2013. 144 p.

Карта сміттєзвалищ. Міністерство екології і природних ресурсів України [Електронний ресурс]. - URL: http://www.menr.gov.ua/international/258-international7/maps/5108-map.

Інтерактивна мапа. Міністерство екології і природних ресурсів України. URL: https://ecomapa.gov.ua/.

Medinets S. The Black Sea Nitrogen Budget Revision in Accordance with Recent Atmospheric Deposition Study// Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 2014. № 14. P. 981-992.

Medinets S. , Medinets V. Investigations of Atmospheric Wet and Dry Nutrient Deposition to Marine Surface in Western Part of the Black Sea // Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 2012. № 12. P. 497-505.

Convention on long-range transboundary air pollution [Electronic resource]. – United Nation Economic Commission for Europe, 1979. 7 p. URL: https://www.unece.org/fileadmin/DAM/env/lrtap/full%20text/ 1979.CLRTAP.e.pdf

Мединец В.И., Роженко Н.В., Павлик Т.В.Оценка площадей и экономического ущерба пожаров в дельте Днестра в 2011-2014 гг. // Мат-ли Всеукраїнської наук.-практ. конф. «Лимани північно-західного Причорномор’я: сучасний гідроекологічний стан; проблеми водного та екологічного менеджменту, рекомендації щодо їх вирішення», (1-3 жовтня 2014 р., Одеса). – Одеса: ТЕС, 2014. – С. 105-108.

Downloads

Issue

No. 16 (2017): Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія "Екологія".Випуск 16

Section

PRACTICE OF INTERNATIONAL COOPERATION

License

Authors reserve the right of attribution for the submitted manuscript, while transferring to the Journal the right to publish the article under the Creative Commons Attribution License. This license allows free distribution of the published work under the condition of proper attribution of the original authors and the initial publication source (i.e. the Journal)

Authors have the right to enter into separate agreements for additional non-exclusive distribution of the work in the form it was published in the Journal (such as publishing the article on the institutional website or as a part of a monograph), provided the original publication in this Journal is properly referenced

The Journal allows and encourages online publication of the manuscripts (such as on personal web pages), even when such a manuscript is still under editorial consideration, since it allows for a productive scientific discussion and better citation dynamics (see The Effect of Open Access).