Оцінка впливу гідрологічних чинників на якість води річок басейну верхнього Пруту в маловодний період року - Автореферат

В умовах зростаючої уваги до якості річкових вод як індикатора стану екосистеми, актуальною постає проблема дослідження умов, чинників і процесів формування хімічного складу й якості води. Нині сформувався усталений погляд на те, що якість води визначається не тільки обсягом хімічних речовин, що надходять у річку, але й гідрологічним режимом цього водного обєкту. У звязку з вищевикладеним на особливу увагу заслуговують питання оцінки впливу гідрологічних чинників на стан і динаміку якості води, інтенсивність процесів самоочищення річок басейну верхнього Пруту в маловодний період року. Контрастність гідрологічних умов формування якості річкових вод Прутського басейну зумовлює додатковий науковий інтерес до вивчення прояву цих умов на просторово-часових особливостях змін якості води. Результати дослідження використовувались при виконанні госпдоговірних тем: “Оцінка природно-ресурсного потенціалу регіонів України з метою раціоналізації природокористування” (номер держреєстрації 0101U002964), “Оцінка середньорічного стоку річок басейну Дністра і Пруту з метою уточнення санітарних витрат води” та “Оцінка потенціалу екологічно достатнього стоку річок басейну Пруту” (перебувають на державній реєстрації).Концепція геостоку створює основу для формування системних уявлень про залежність якості води, стану водних екосистем від мінливості природних і антропогенних складових геостоку, одним з яких є водний стік. Стік води - активний чинник, який завдяки своїй динамічності й величині спрямовує хід фізико-хімічних і біотичних процесів формування якості води. Розгляд питань режиму якості води стосується її сезонних і багаторічних коливань під впливом речовинного складу джерел живлення річки, що зумовлюють періодичну заміну води в руслі і, відповідно, розчинених у ній хімічних речовин і біогенних елементів. При виборі критеріїв оцінки впливу гідродинамічних чинників на якість води до уваги взято ефект впливу інтенсивності турбулентного обміну на швидкість трансформації речовин у воді. Завершальний етап роботи складається з кількох підетапів: 1) оцінки оптимальних витрат з позицій формування якості води; 2) оцінки ступеня сприятливості гідродинамічних умов формування якості води; 3) оцінки динамічної складової потенціалу самоочищення річкових вод; 4) прогнозування змін якості води; 5) встановлення гранично допустимих обсягів скидання розчинених речовин у річку; 6) розробки пропозицій за основними напрямами оптимізації якості природних вод.Узгодженість вимог раціонального використання водних ресурсів з охороною водних обєктів від забруднення визначає необхідність комплексного вивчення процесів формування якості води. Вплив водного стоку на якість води найвиразніше проявляється у характері розподілу розчинених речовин у річці, ефективності процесів самоочищення і характеристиках мінливості гідрохімічних показників. Вплив цих чинників на якість води оцінюється за двома групами інтегральних гідролого-гідродинамічних показників. Перша - показники, що визначають мінливість загального навантаження річкового потоку розчиненими речовинами. У маловодний період року основним чинником, що впливає на винесення розчинених речовин у річки басейну Пруту і, відповідно, формування якості їх вод, є підземний стік.

Основний зміст роботи

1. Узгодженість вимог раціонального використання водних ресурсів з охороною водних обєктів від забруднення визначає необхідність комплексного вивчення процесів формування якості води. У складній сукупності цих процесів важливу роль відіграють гідрологічні чинники. Вплив водного стоку на якість води найвиразніше проявляється у характері розподілу розчинених речовин у річці, ефективності процесів самоочищення і характеристиках мінливості гідрохімічних показників. Гідрохімічний режим річки є результатом прояву фазових змін генетичних складових річкового стоку протягом року.

2. Основними гідрологічними чинниками формування якості води річок є: водний режим, умови живлення і водообмін. Вплив цих чинників на якість води оцінюється за двома групами інтегральних гідролого-гідродинамічних показників. Перша - показники, що визначають мінливість загального навантаження річкового потоку розчиненими речовинами. До них належать витрата води і швидкість течії. Друга група - показники, що визначають просторовий розподіл розчинених речовин у водотоці. Вони включають коефіцієнти поперечної та поздовжньої турбулентної дифузії.

3. У маловодний період року основним чинником, що впливає на винесення розчинених речовин у річки басейну Пруту і, відповідно, формування якості їх вод, є підземний стік. Активне живлення річки підземними водами зумовлює підвищення мінералізації річкових вод, уповільнення швидкості течії призводить до інтенсифікації процесів акумуляції, що сприяє збагаченню води органічними і біогенними речовинами. Просторові закономірності зміни хімічного складу річкових вод визначаються специфікою надходження розчинених речовин із підземним стоком. На території басейну Пруту виділено та обґрунтовано чотири гідрохімічних райони річкових вод в маловодний період.

4. Просторовий розподіл неконсервативних речовин у річкових водах басейну Пруту, певним чином, зумовлений гідродинамічними характеристиками потоку. Зростання швидкості течії спричиняє активізацію процесів трансформації розчинених речовин. Сукупність гідролого-гідродинамічних чинників проявляється у процесах перенесення і перемішування розчинених речовин у локальних районах скидання стічних вод. Розміри ареалів забруднення і характеристики поля концентрацій визначаються, насамперед, швидкістю турбулентної дифузії та початковим розбавленням стічних вод.

5. Вплив водного режиму на мінливість показників якості води проявляється у зменшенні концентрацій головних іонів і мінералізації зі збільшенням водності річки. Антропогенний вплив змінює типові природні риси гідрохімічного режиму, обумовлені водністю. Водний і гідробіологічний режими визначають характер сезонних коливань концентрацій біогенних та органічних речовин. Досліджуваним річкам території у цілому притаманна тенденція погіршення якості води зі зменшенням водності.

6. Проведені дослідження створюють основу для розробки розрахункових методів, що дозволяють визначити ступінь можливої зміни якості води річки при надходженні забруднених вод в залежності від їх хімічного складу, концентрації і кількості при відповідних гідрологічних, гідродинамічних і гідрохімічних умовах водного обєкту. На основі цих методів можна найбільш обґрунтовано оцінити величину ЕДВ, яку необхідно підтримувати у річці для забезпечення належної якості води.

1. Соловей Т.В. До питання оцінки екологічної витрати гірської річки // Науковий вісник Чернівецького університету: Зб. наук. праць. Вип.138: Географія. -Чернівці: ЧНУ, 2002. С. 18-25.

2. Соловей Т.В. Гідрохімічне районування річкових вод Прутського басейну // Гідрологія, гідрохімія та гідроекологія: Наук. зб. К.: Ніка-Центр, 2003. Том 5. С. 275-281.

3. Руденко В.П., Вацеба В.Я., Соловей Т.В. Природно-ресурсний потенціал природних регіонів України. Чернівці: Рута, 2001. 268 с. Особистий внесок: визначений та оцінений природно-ресурсний потенціал природних районів Чернівецької області.

4. Соловей Т.В. Структуризація водного потенціалу річки з позицій екологічно нормованого водокористування // Науковий вісник Чернівецького університету: Зб. наук. праць. Вип.120: Географія. -Чернівці: ЧНУ, 2001. С. 34-42.

5. Соловей Т.В. Іхтіофауна Пруту як інтегральний показник антропогенної сукцесії водної екосистеми // Гідрологія, гідрохімія та гідроекологія: Наук. зб. К.: Ніка-Центр, 2002. Том 3. С. 192-196.

6. Руденко В.П., Соловей Т.В., Мандрик Л.В., Чернюх О.І. Сучасні проблеми еколого-економічної оцінки природно-ресурсного потенціалу України // Гідрологія, гідрохімія та гідроекологія: Наук. зб. Київ-Луцьк: РВВ Луцького ДТУ, 2002. Том 4. С. 50-53. Особистий внесок: проаналізовані сучасні проблеми еколого-економічної оцінки водно-ресурсного потенціалу України.

7. Соловей Т.В. Математичне моделювання вмісту розчиненого у воді кисню зони забруднення річки стічними водами // Науковий вісник Чернівецького університету: Зб. наук. праць. Вип.158: Географія. Чернівці: ЧНУ, 2002. С. 14-25.

8. Соловей Т.В. Детермінованість просторово-функціональних змін іхтіокомплексів Прута якістю води // Матеріали міжнарод. наук. конф. “Гори і люди (у контексті сталого розвитку)”, 14-18 жовтня 2002. Рахів, 2002. Том 2. С 487-491.

9. Соловей Т.В. Екологічні проблеми використання ресурсів підземних вод агропоселенських територій // Проблеми раціонального використання, охорони і відтворення природно-ресурсного потенціалу України: Тези доповідей Другої всеукр. наук.-метод. конф. (Чернівці, квітень 2000 р.) Чернівці: Рута, 2000. С. 158-159.

10. Соловей Т.В. Характеристика мінімального стоку річок басейну Прута // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. Тези доповідей Другої всеукр. наук. конф. Київ, 2003. С. 76-77.

11. Руденко В.П., Соловей Т.В. Виявлення територіальних закономірностей розвитку природно-ресурсного потенціалу природних регіонів України як інноваційний засіб ресурсно-екологічної безпеки // Інноваційні фактори ресурсно-екологічної безпеки Карпатського регіону. Тези доповідей міжнарод. наук.-практ. конф. Чернівці: “Рута”, 2001. С. 7-11. Особистий внесок: висвітлені територіальні закономірності величини водно-ресурсного потенціалу природних регіонів України.

12. Соловей Т.В. Перспективна оцінка взаємозвязку хімічного складу ґрунтових вод низькотерасових місцевостей долини р. Прут з режимом їх рівнів // Науковий вісник Чернів. ун-ту: Зб. наук. праць. Вип. 104: Географія. Чернівці: ЧДУ, 2001. С. 9-14.