ДИНАМІКА ЗАБРУДНЕННЯ ДНІПРОВСЬКИХ ВОДОСХОВИЩ БІОГЕННИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ ЗА ГІДРОХІМІЧНИМИ ТА СУПУТНИКОВИМИ МЕТОДАМИ ДОСЛІДЖЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.32782/naturalspu/2025.1.16Ключові слова:
поверхневі води, біогенні елементи, амоній, фосфати, евтрофікація, дніпровські водосховища, дистанційне зондування Землі, водний індексАнотація
Поверхневі води Дніпра зазнають постійного антропогенного навантаження через стоки різної природи. Біогенні елементи, які потрапляють зі стоками, чинять негативний вплив на водну екосистему та сприяють розвитку процесів евтрофікації. Забруднення є найбільш вираженим в межах водосховищ Дніпра. Мета роботи полягала у дослідженні динаміки забруднення поверхневих вод дніпровських водосховищ біогенними елементами із застосуванням гідрохімічних методів та методів дистанційного зондування Землі. Об’єктом дослідження були території в межах Дніпровського водосховища та нижньої частини Кам’янського водосховища, від сел. Аули до міста Дніпро. Предметом дослідження були багаторічні та сезонні зміни концентрацій амоній-іонів NH4+ та фосфат-іонів PO43- у поверхневих водах для періоду з 2015 по 2023 рік, та водні індекси NDWI, отримані в результаті дистанційного зондування Землі супутником Sentinel-2A для періоду з 2017 по 2023 рік. Було встановлено, що територія дослідження в межах Дніпровського водосховища та нижньої частини Кам’янського водосховища належить до однієї зони еколого-гідрохімічних змін через подібні риси річних та сезонних розподілів біогенних елементів.Характер багаторічних змін концентрацій амонію вказує на його поступове зростання в межах усієї території дослідження.Фосфати мають більш виражену сезонність в порівнянні з амонієм та набувають явно вираженого максимуму в серпні-вересні, що відповідає максимальному прояву евтрофікації в межах територій досліджень за супутниковими даними. Характер сезонних змін якості води за амонієм та індексами NDWI, вказує на системне зростання забруднення поверхневих вод у вегетаційний період, та сповільнення забруднення в холодну пору року. Поєднання гідрохімічних даних і даних дистанційного зондування Землі забезпечує надійний метод оцінки динаміки забруднення поверхневих вод біогенними елементами, який може бути використаний для вдосконалення систем моніторингу та стратегій управління якістю води.
Посилання
Звіт про стратегічну екологічну оцінку проєкту Закону України «Про внесення змін до Закону України «Про затвердження Загальнодержавної цільової програми розвитку водного господарства та екологічного оздоровлення басейну річки Дніпро на період до 2021 року». 2021. 55 с. DOI: https://davr.gov.ua/proyekt-zakonu-ukraini-pro-vnesennya-zmin-do-zakonu-ukraini-pro-zatverdzhennya-zagalnoderzhavnoi-cilovoi-programi-rozvitku-vodnogo-gospodarstva-ta-ekologichnogo-ozdorovlennya-basejnu-richki-dnipro-na-period-do-2021-roku.
Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 2021 році. М-во зах. довкілля та природ. ресурсів України, 2021. 514 с. DOI: https://mepr.gov.ua/wp-content/uploads/2023/01/Natsdopovid-2021-n.pdf.
Пічура В. І., Потравко Л. О. Екологічний стан басейну ріки Дніпро та удосконалення механізму організації природокористування на водозабірній території. Водні біоресурси та аквакультура. 2021. No. 1. P. 170–200. DOI: https://doi.org/10.32851/wba.2021.1.14
Строкаль В. П., Ковпак А. В. Причинно-наслідкові зв’язки забруднення біогенними елементами басейну річки Дніпра: синтез теоретичних даних. Екологічні науки. 2021. Vol. 35, no. 2. P. 37–44. DOI: https://doi.org/10.32846/2306-9716/2021.eco.2-35.6
Хільчевський В. К., Осадчий В. І., Курило С. М. Основи гідрохімії : підручник. Київ : Ніка-Центр, 2012. 312 с.
Дудник С. В., Євтушенко М. Ю. Водна токсикологія: основні теоретичні положення та їхнє практичне застосування : монографія. Київ : Вид-во Укр. фітосоціол. центру, 2013. 298 с.
Khan F. A., Ansari A. A. Eutrophication: an ecological vision. The botanical review. 2005. Vol. 71, no. 4. P. 449–482. DOI: https://doi.org/10.1663/0006-8101(2005)071[0449:eaev]2.0.co;2
Чуб І. М. Мікробіологія і хімія води. Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекет., 2019. 122 с.
Хільчевський В. К., Гребінь В. В. Великі і малі водосховища України: регіональні та басейнові особливості поширення. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2021. Т. 60, № 2. С. 6–17. DOI: https://doi.org/10.17721/ 2306-5680.2021.2.1
Грига М. Ю. Оцінка просторово-часових змін біохімічного споживання кисню (БСК) поверхневих вод Дніпра. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2024. Т. 72, № 2. С. 29–41. DOI: https://doi.org/10.17721/2306-5680.2024.2.3
Грига М. Ю. Еколого-геохімічна оцінка закономірностей розподілу сполук азоту і фосфору в поверхневих водах Дніпра. Вісник Одеського національного університету. Географічні та геологічні науки. 2024. Т. 29, № 2 (45). С. 122–136. DOI: https://doi.org/10.18524/2303-9914.2024.2(45).318044
Вишневський В. І. Просторово-часова мінливість «цвітіння» води у дніпровських водосховищах. Український журнал дистанційного зондування Землі. 2019. Т. 20. С. 18–27.
Пічура В. І. Просторово-часові тенденції зміни трофічного стану водосховищ річки Дніпро. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Сільськогосподарські науки. 2016. Вип. 4 (76). С. 3–21.
Hryha M. Y. Evaluation of chemical indicators of anthropogenic influence in the Lower Danube basin. Hydrology, hydrochemistry and hydroecology. 2024. No. 1 (71). P. 74–84. DOI: https://doi.org/10.17721/2306-5680.2024.1.7
Özelkan E. Water body detection analysis using NDWI indices derived from landsat-8 OLI. Polish journal of environmental studies. 2020. Vol. 29, no. 2. P. 1759–1769. DOI: https://doi.org/10.15244/pjoes/110447
Detection of floating algae blooms on water bodies using planetscope images and shifted windows transformer model / J. Ahn et al. Remote sensing. 2024. Vol. 16, no. 20. P. 3791. DOI: https://doi.org/10.3390/rs16203791
Distinguishing algal blooms from aquatic vegetation in Сhinese lakes using Sentinel 2 image / J. Pu et al. Remote sensing. 2022. Vol. 14, no. 9. P. 1988. DOI: https://doi.org/10.3390/rs14091988
Alharbi B. Remote sensing techniques for monitoring algal blooms in the area between Jeddah and Rabigh on the Red Sea Coast. Remote sensing applications: society and environment. 2023. P. 100935. DOI: https://doi.org/10.1016/j. rsase.2023.100935
McFetters S. K. The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features. International journal of remote sensing. 1996. Vol. 17, no. 7. P. 1425–1432. DOI: https://doi.org/10.1080/01431169608948714
Gao B.-c. NDWI–A normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space. Remote sensing of environment. 1996. Vol. 58, no. 3. P. 257–266. DOI: https://doi.org/10.1016/s0034-4257(96)00067-3
Vu J., Harrington D. Introductory statistics for the life and biomedical sciences. OpenIntro, Inc., 2020. 472 p.
Schober P., Boer C., Schwarte L. A. Correlation coefficients. Anesthesia & analgesia. 2018. Vol. 126, no. 5. P. 1763–1768. DOI: https://doi.org/10.1213/ane.0000000000002864
Хільчевський В. К., Осадчий В. І., Курило С. М. Регіональна гідрохімія України : підручник. ВПЦ «Київ. ун-т», 2019. 343 с.
