ГРИГА М. Ю. ОЦІНКА ХІМІЧНИХ КОМПОНЕНТІВ – ІНДИКАТОРІВ АНТРОПОГЕННОГО ВПЛИВУ В БАСЕЙНІ НИЖНЬОГО ДУНАЮ
DOI: https://doi.org/10.17721/2306-5680.2024.1.7
Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2024. №1 (71)
Мова публікації: Англійська
Автори:
Грига М. Ю., Центр інноваційних досліджень Землі та Космосу, Київ
Стаття присвячена встановленню особливостей змін та зв’язків гідрохімічних показників в басейні Нижнього Дунаю. В рамках дослідження основний акцент зроблено на вивченні сполук азоту, фосфору, розчиненого кисню і біохімічного споживання кисню, як показників, що слугують індикаторами антропогенного впливу та змін якості поверхневих вод. Дослідження проводились для періоду 2015-2023 років в межах трьох пунктів спостереження – водозаборів Рені і Вілково на Дунаї та водосховищі Ялпуг в басейні Нижнього Дунаю. Для дослідження використовувались математично-статистичні підходи. Були встановлені зміни медіанних річних показників, досліджені кореляційні зв’язки між хімічними компонентами за кореляційним аналізом Спірмена та реалізований дослідницький факторний аналіз. Просторово-часовий аналіз хімічних компонентів виявив значні зміни в басейні Нижнього Дунаю протягом 2019-2021 років. Вони проявились у різкому підвищенні концентрацій амонію та зростанні концентрацій фосфатів в 2020-2021 роках, аномальному зниженні концентрацій розчиненого кисню у 2019 році, зниженні БСК5 у водосховищі Ялпуг до рівня БСК5 Дунаю, та зміні трендів від зниження до підвищення для концентрацій нітритів. Також змінився клас якості води. Сьогодні вода Дунаю за вмістом нітратів, фосфатів та амонію відноситься до третього класу якості. У водосховищі Ялпуг вона 2-го класу за сполуками азоту і 3-го класу за фосфатами. За результатами кореляційного і факторного аналізу виділяються дві основні групи хімічних показників пов’язані причинами та джерелами виникнення. Для всіх пунктів спостереження встановлений зв’язок між амонієм і фосфатами, які забруднюють поверхневі води, потрапляючи зі стоками і через сільськогосподарську діяльність та є основним фактором антропогенного впливу на досліджувану територію. Для Дунаю нітрати характеризуються зв’язком з розчиненим киснем, що відображає спільну сезонність їх змін, викликану як антропогенними так і природними чинниками.
Ключові слова: Дунай; антропогенний вплив; біогенні компоненти; азот; фосфати; розчинений кисень; просторово-часові зміни; кореляційний аналіз Спірмена; факторний аналіз..
Список літератури:
1. Artusi, R., Verderio, P., & Marubini, E. (2002). Bravais-Pearson and Spearman correlation coefficients: meaning, test of hypothesis and confidence interval. The International Journal of Biological Markers, 17(2), 148–151. https://doi.org/10.5301/jbm.2008.2127
2. Басейнове управління водних ресурсів річок Причорномор’я та Нижнього Дунаю. (2020). Річний звіт з питань управління водними ресурсами суббасейну Нижнього Дунаю.
3. Calmuc, M., Calmuc, V., Arseni, M., Topa, C., Timofti, M., Georgescu, L. P., & Iticescu, C. (2020). A Comparative Approach to a Series of Physico-Chemical Quality Indices Used in Assessing Water Quality in the Lower Danube. Water, 12(11), 3239. https://doi.org/10.3390/w12113239
4. Chapman, D. V., Bradley, C., Gettel, G. M., Hatvani, I. G., Hein, T., Kovács, J., Liska, I., Oliver, D. M., Tanos, P., Trásy, B., & Várbíró, G. (2016). Developments in water quality monitoring and management in large river catchments using the Danube River as an example. Environmental Science & Policy, 64, 141–154. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2016.06.015
5. Constantinescu, A. M., Tyler, A. N., Stanica, A., Spyrakos, E., Hunter, P. D., Catianis, I., & Panin, N. (2023). A century of human interventions on sediment flux variations in the Danube-Black Sea transition zone. Frontiers in Marine Science, 10, 1-21 https://doi.org/10.3389/fmars.2023.1068065
6. Diez, D. M., Cetinkaya-Rundel, M., & Barr, C. D. (2022). OpenIntro Statistics. Fourth addition. OpenIntro, Inc.
7. Дудник, С. В., & Євтушенко, М. Ю. (2013). Водна токсикологія: основні теоретичні положення та їхнє практичне застосування. Видавництво Українського фітосоціологічного центру.
8. EC (European Commission) 2000 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. Official Journal of the European Communities, L 327, Volume 43, 22 December 2000, 1-73.
9. EU (European Union) 2010 Directive 2010/75/EU of the European Parliament and of the Council of 24 November 2010 on industrial emissions (integrated pollution prevention and control). Official Journal of the European Union, L 334, 17 December 2010, 17-119.
10. Georgescu, P. -L., Moldovanu, S., Iticescu, C., Calmuc, M., Calmuc, V., Topa, C., & Moraru, L. (2023). Assessing and forecasting water quality in the Danube River by using neural network approaches. Science of The Total Environment, 162998. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.162998
11. Habersack, H., Hein, T., Stanica, A., Liska, I., Mair, R., Jäger, E., Hauer, C., & Bradley, C. (2016). Challenges of river basin management: Current status of, and prospects for, the River Danube from a river engineering perspective. Science of the Total Environment, 543, 828–845. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.10.123
12. Harman, H. H. (1967). Modern factor analysis. Second edition. University of Chicago Press.
13. Harman, H. H., & Jones, W. H. (1966). Factor analysis by minimizing residuals (minres). Psychometrika, 31(3), 351–368. https://doi.org/10.1007/bf02289468
14. Ismail, A. H., & Robescu, D. (2019). Assessment of water quality of the Danube river using water quality indices technique. Environmental Engineering and Management Journal, 18(8), 1727–1737. https://doi.org/10.30638/eemj.2019.163
15. Joreskog, K. G. (1979). Advances in Factor Analysis and Structural Equation Models. Abt Books.
16. Kaiser, H. F. (1958). The varimax criterion for analytic rotation in factor analysis. Psychometrika, 23(3), 187–200. https://doi.org/10.1007/bf02289233
17. Хільчевський, В. К., & Гребінь, В. В. (2022). Водні об’єкти України та рекреаційне оцінювання якості води: навч. посібник. ДІА.
18. Хільчевський, В.К., Осадчий, В.І., & Курило, С.М. (2012). Основи гідрохімії : підручник. Ніка-Центр.
19. Mănoiu, V.-M., & Crăciun, A.-I. (2021). Danube river water quality trends: A qualitative review based on the open access web of science database. Ecohydrology & Hydrobiology, 21 (2021), 613-628. https://doi.org/10.1016/j.ecohyd.2021.08.002
20. Осадчий, В.І., & Осадча, Н.М. (2007). Кисневий режим поверхневих вод України. Наукові праці Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту (Зб. наук. пр.), 256, 265-285.
21. Ramsey, P. H. (1989). Critical Values for Spearman’s Rank Order Correlation. Journal of Educational Statistics, 14(3), 245–253. https://doi.org/10.2307/1165017
22. Rebekić, A., Lončarić, Z., Petrović, S., & Marić, S. (2015). Pearson`s or Spearman`s correlation coefficient – which one to use? Poljoprivreda, 21(2), 47–54. https://doi.org/10.18047/poljo.21.2.8
23. Свиридов, Ю. В. (2021). Комплексна оцінка та прогнозування якості води української частини річки Дунай із використанням геоінформаційної технології [Кандидатська дисертація, Український науково-дослідний інститут екологічних проблем].
24. Томільцева, А.І., Яцик, А. В., Мокін, В. Б. (2017). Екологічні основи управління водними ресурсами : навч.посіб. Інститут екологічного управляння та збалансованого прородокористування.
25. Vörösmarty, C. J., Pahl-Wostl, C., Bunn, S. E., & Lawford, R. (2013). Global water, the anthropocene and the transformation of a science. Current Opinion in Environmental Sustainability, 5(6), 539–550. https://doi.org/10.1016/j.cosust.2013.10.005
26. Vu, J., & Harrington, D. (2020). Introductory Statistics for the Life and Biomedical Sciences. OpenIntro, Inc.
ЯК ЦИТУВАТИ
формат цитування ДСТУ 8302:2015
Hryha M. Yu. Evaluation of chemical indicators of anthropogenic influence in the lower Danube basin // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія, 2024. № 1(71). C. 74-84. DOI: https://doi.org/10.17721/2306-5680.2024.1.7
формат цитування APA
Hryha, M. Yu. (2024). Evaluation of chemical indicators of anthropogenic influence in the lower Danube basin. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія, 1(71), 74-84. https://doi.org/10.17721/2306-5680.2024.1.7