CC BY
5LH
RfBSTl В
ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
Vasenko O. G.
First Deputy Director of Science, PhD in Biology Ukrainian Scientific Research Institute of Ecological Problems
Korobkova G. V. Researcher, PhD student Ukrainian Scientific Research Institute of Ecological Problems
Rybalova O. V.
PhD in Technical Sciences, Associate Professor National University of civil protection of Ukraine
Васенко О.Г.
Перший заступник директора з науково'1' роботи, к.б.н. Укра'1'нсъкий науково-до^дний тститут екологiчних проблем
Коробкова Г.В. Аспiрант, науковий спiвробiтник лаборатори до^дженъ екологiчноi cmrnmcmi об 'eктiв довюлля, Укратсъкий науково-до^дний тститут екологiчних проблем
Рибалова О.В.
Доцент кафедри охорони працi та техногенно-екологiчноi безпеки, к.т.н.
Нацюналъний утверситет цившъного захисту Украти
DETERMINATION OF ENVIRONMENTAL STANDARDS OF SURFACE WATER QUALITY IN VIEW OF PREDICTIVE MODELS AND REGIONAL FEATURES ВИЗНАЧЕННЯ ЕКОЛОГ1ЧНИХ НОРМАТИВ1В ЯКОСТ1 ПОВЕРХНЕВИХ ВОД З УРАХУВАННЯМ ПРОГНОЗНИХ МОДЕЛЕЙ ТА РЕГЮНАЛЬНИХ
ОСОБЛИВОСТЕЙ
Summary: The paper assesses the ecological status of the river Oskil in the Kharkov region based on the determination of ecological index, taking into account regional specificities and changes in the hydrological indicators from 1977 to 2014. A new method of establishing environmental standards for surface water quality in accordance with the Ukrainian legislation and the Water Framework Directive of the European Union is represented. Special attention is paid on the usage of microbiological parameters. This method has been tested for example on the Oskil River. Analysis of the results indicates that environmental regulations comply with the majority of ingredients 1, 2 and 3 class (1 - 4 categories) surface water quality.
Keywords: surface water, ecological status, environmental regulation, Oskil River, Kharkiv region Анотацш: В роботi дана оцтка екологiчного стану рiчки Осюл в Харювсъюй областi на основi ви-значення екологiчного тдексу з урахуванням регюналъних особливостей та змт гiдрологiчних показниюв з 1977 по 2014рiк. Запропоновано новий метод встановлення екологiчних нормативiв якостi поверхне-вих вод вiдповiдно до укра'тсъкого законодавства i Водног Рамково '1' Директиви Свропейсъкого Союзу. Окрему увагу придшено використанню гiдробiологiчних показниюв. Метод апробовано на прикладi ба-сейну рiчки Осюл в Харювсъюй областi. Аналiз резулътатiв свiдчитъ про те, що екологiчнi нормативи по бiлъшостi iнгредieнтiв вiдповiдаютъ 1, 2 i 3 класам (1 - 4 категорп) якостi поверхневих вод.
Ключовi слова: поверхневi води, екологiчний стан, екологiчний норматив, рiчка Осюл, Харювсъка областъ
Постановка проблеми. 1снуюча в Укра!т практика встановлення еколопчних нормативiв стану навколишнього природного середовища та антропогенних навантажень базуеться на статп 33 Закону Укра!ни "Про охорону навколишнього природного середовища" [1], яка зобов'язуе до-тримуватися вимог саштарно-ппешчних i сатта-рно-протиепiдемiчних правил i норм, ппетчних нормативiв, але не вимагае обл^ ландшафтно-географiчних особливостей природних екосистем, взаемозв'язку вах компоненпв ландшафтних ком-плекав в цшому.
Статп 35 i 37 Водного Кодексу Укра1ни [2] передбачають встановлення еколопчних нормати-
вiв якосп водних об'екпв. У той же час методика !х встановлення до сих тр не затверджена. У цщ статп запропоновано основш положення методики встановлення еколопчних нормативiв якосп пове-рхневих вод, яка базуеться на основних принципах i положеннях Концепцп еколопчного нормування [3], Водного кодексу Укра1ни [2], Водно! Рамково! Директиви Свропейського Союзу [4] i рекоменда-щях мiжнародно! оргашзацп сшвпращ та економь чного розвитку для кра!н Схвдно! Свропи, Кавказу та Центрально! Азп (С£КЦА) зi створення динамь чно! системи регулювання якосп поверхневих вод [5].
Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal) #12, 2016
Неузгоджешсть сучасно! нормативно! бази охорони навколишнього середовища i рацюналь-ного використання природних ресурсiв в Украíнi обумовлюють необхвдшсть !! вдосконалення i ко-ригування.
Аналiз останнiх дослiджень i публшацш
З метою визначення структури та механiзмiв формування i функцiонування системи еколопч-ного нормування (СЕН) була розроблена Концеп-цiя екологiчного нормування [3], де сформоваш основи стратеги еколопчного нормування для за-безпечення безпечного, сталого економiчного i сощального розвитку кра!ни.
Згiдно з Концепщею [3, 5] екологiчнi норма-тиви якосп об'ектiв навколишнього природного середовища (атмосферне повиря, грунту, води та ш.) - це науково обгрунтоваш критерп (загально-фiзичнi, бiологiчнi, хiмiчнi, радiацiйнi) еколопчно-го благополуччя екосистем. Це визначення понят-тя "еколопчш нормативи" принципово вiдрiзняеться вiд !х дефшщп, зазначено! в статтi 33 Закону Укра!ни "Про охорону навколишнього природного середовища" [1], де мова йде тшьки про забезпечення дотримання сашгарно-гiгiенiчних вимог (гранично допустимих концент-рацiй, гранично допустимих скидiв / викидiв, т. п.). На ввдшну вiд санiтарно-гiгiенiчного нормування, об'ектом якого е оргашзм людини, еколоп-чне нормування передбачае розгляд вищого рiвня органiзацií живого - популяцш, спiвтовариств, екосистем, ландшафтiв i природно-територiальних комплексiв.
Система екологiчного нормування повинна забезпечити нормативну основу досягнення балансу мiж рiвнями шкодливого впливу на навколишне середовище i його здатностi до вiдновлення.
При розробщ екологiчних нормативiв необхь дно застосовувати ландшафтно-еколопчний тд-х1д, що враховуе географiчне положення, динамiку формування та функцюнування природних систем, !х видове рiзноманiття i одночасно шдивщуалъну унiкальнiсть, стiйкiсть до кл1матичних змш, при-родним i антропогенних впливiв i т.д.
Екологiчнi нормативи можуть бути шдивщуа-льними (для конкретних i унiкальних об'ектiв) i типовими; перспективними i потенцiйно можли-вими (з урахуванням новiтнiх технологiй i тенден-цiй), вщносно стабiльними (тривалими) i операти-вними (враховують ситуативш змiни) [3, 14].
Необх1дно вщзначити, що Концепцiя еколоп-чного нормування була розроблена ще в 1997 рощ, але розробка методики i встановлення екологiчних нормативiв якостi навколишнього середовища на принципах, яш були в не! закладеш, продовжують бути актуальними.
На даний час в Украiнi, як i в багатьох кранах пострадянського простору, ще не створена цшсна методика встановлення i застосування шльшсних значень екологiчних нормативiв якостi поверхне-вих вод.
Одним з шляхiв вирiшення завдання вдосконалення нормативного забезпечення в цш галузi е розробка державно! системи еколопчного норму-
вання з подальшим адекватним коригуванням ю-нуючих нормативних документiв та розробленням нових еколопчних нормативiв, правил, регламен-пв, вимог тощо [6, 228-233].
У монографп [7] на основi аналiзу досвiду уп-равлiння водними ресурсами в УкраМ та за кордоном сформульоваш основнi принципи впрова-дження в Украíнi комплексного планування та екологiчного управл1ння в галузi використання, охорони та вщтворення водних ресурав. Наведено матерiали практичного втшення методики комплексно! оцiнки та еколопчного нормування якосп поверхневих вод як основи еколопчного менеджменту на приклащ басейну р. Тетерiв.
Загальновизнано, що для досягнення стшкого функцiонування водних об'ектiв, !х еколопчного благополуччя необхвдно забезпечити цiлiснiсть водних екосистем. В Укра!ш, на ввдмшу вiд евро-пейських кра!н, мало уваги придiляеться забезпе-ченню бюлопчно! цiлiсностi екосистем як складо-во! екологiчноí безпеки. У свiтовiй еколого-аналiтичнiй практицi практицi було значно тдви-щена роль бiологiчних оцшок якостi вод, що знайшло ввдображення, зокрема, у Воднiй Рамко-вш Директивi [4, 134-145].
Обов'язковими умовами досягнення екологiч-но! безпеки водних екосистем е розробка i впрова-дження в господарську практику комплексу регю-нальних екологiчних нормативiв, вимог, правил, а також створення репональних геоiнформацiйних систем пiдтримки прийняття управлшських рi-шень.
Вперше екологiчнi нормативи якосп води вiдповiдно до Концепцп [3] були встановленi для р. Тетерiв [7, 274-288] i р. Рось [8, 3-14].
Критерiальною основою визначення еколопчних нормативiв якосп води була обрана екологi-чна класифжащя якостi поверхневих вод, яка включае до свого складу три блоки показнишв: сольового складу, трофо-сапробюлопчними пока-зник1в, змiсту i бюлопчно! дп специфiчних речо-вин.
Необх1дно вщзначити, що методичнi засади встановлення еколопчних нормативiв якостi води р. Рось мають певнi недолiки. По-перше, проаналь зованi ретроспективнi данi як1сного стану р. Рось тшьки за 1979 i 1984 роки, для р. Терера з 1962 по 1995 роки. По-друге, еколопчш нормативи в роботах [7], [8] були встановлеш на пiдставi "Методики еколопчно! оцшки якосп поверхневих вод за ввд-поввдними критерiями" [9], яка в даний час значно вдосконалена з урахуванням вимог Водно! Рамко-во! Директиви Свропейського Союзу [4]. По-трете, не враховано змши пдролопчних i клiматичних показник1в.
Видiлення мевир1шеми\ рам1ше частин за-гально'1 проблеми.
Екосистеми на територi! Укра!ни за характеристиками абютичних параметрiв i бiотичних компонентiв досить рiзноманiтнi. Це обумовлено рiзноманiтнiстю ландшафтiв, геолого-структурних i гiдрогеологiчних умов на водозбiрних площах басейшв рiчок та озер, а також ктматичних в1д-
Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East Еигореап Scientiflc Joumal) #12, 2016
мшностей. Тому природш процеси формування якостi води на окремих водотоках i водоймах, а також на рiзних !х дiлянках мають сво! особливос-п. Внасл1док цього природнi значения одних i тих же показник1в якосп води в рiзних водних об'ек-тах, як правило, вiдрiзияються мiж собою.
Екологiчнi нормативи повиннi вшповшати складу i властивостям води у водних об'ектах, вра-ховувати значения гiдрофiзичних, гiдрохiмiчних, гiдробiологiчних та бактерюлопчних показник1в якостi води, а також вмют у нiй прiоритетних ре-човин токсично! i радiацiйно! ди [6, 231-232].
Екологiчнi нормативи (ЕН) повинш встанов-люватися окремо для конкретних водних об'екпв на шдстаы обробки багаторiчних даних спостере-жень за пдролопчними, гiдрохiмiчними i пдробь ологiчними даними з визначенням еколопчного iндексу за вдосконаленою методикою еколопчно! оцiнки якостi поверхневих вод за ввдповшними категорiями [10]. Кiлькiснi значения кожного ЕН вшповвдають тому найб№ш стабiльному (модальному) значенню показнишв якостi води, як1 пере-важають в дiапазонi мiнливостi його величин, най-бiльш повно i точно ввдповвдають його природнiй характеристицi i найбiльш бажанi при водоохо-ронно! дiяльностi. Таке значення ЕН ввдповшатиме мiнiмальним значенням екологiчного iндексу з урахуванням коефiцiента водностi.
Екологiчнi нормативи встановлюють на пвдс-тавi аналiзу результатiв обробки матерiалiв попе-редшх гiдрологiчних, гiдрохiмiчних, пдробюлоп-чних, еколого-токсиколопчних та
радiоекологiчних дослiджень i спостережень, про-ведених в натурних умовах, безпосередньо на вод-них об'ектах. У цьому полягае принципова вшмш-нiсть еколопчних нормативiв якостi поверхневих вод ввд нормативiв безпеки водокористування (ГДК) окремих шшдливих речовин [6].
Мета статт полягае в удосконаленнi методу визначення екологiчних нормативiв якостi поверхневих вод i апробацií даного методу для встановлення еколопчних нормативiв для рiчки Оск1л.
Завдання:
- запропонувати алгоритм визначення еколо-пчних нормативiв з урахуванням регюнальних i гiдрологiчних особливостей, а також прогнозних моделей;
- провести аналiз ретроспективних i сучасних даних про стан рiчки Оск1л;
- розглянути можливють застосування даного методу для рiчки Оск1л;
- встановити екологiчнi нормативи для рiчки Оск1л.
У цш роботi представлений загальний алгоритм визначення еколопчних нормативiв i показано на приклащ р. Оскш обгрунтування !х значень на шдстаи оцiнки екологiчного стану басейну ще! рiчки за перiод з 1977 по 2014 роки з урахуванням змш пдролопчних показник1в з метою впрова-дження гнучко! системи управлшня водоохорон-ною дiяльнiстю i розробки цiльових показник1в якостi поверхневих вод.
Рiчка Оск1л е найбiльшим лiвою притокою рь чки Сiверський Донець. Басейн р. Оскш мае тран-скордонне значення, тому що пропкае на територi! двох кра!н - Роси та Украши. Загальна довжина рiчки - 472 км, з них 290 км пропкае на територп Харшвсько! областi. Загальна площа водозбору -14800 км2, i них 3830 км2 знаходиться в Харшвсь-шй областi.
Басейн рiчки Оск1л пiддаеться iстотному антропогенному впливу, так як пропкае по територп iндустрiально розвиненого репону, а визначення еколопчних нормативiв якостi поверхневих вод особливо актуально саме для Харшвсько! обласп як одного з найб№ших промислових центрiв Ук-ра!ни, який мае низьку забезпеченiсть яшсними водними ресурсами. Тому практичне використання вдосконалено! методики встановлення екологiчних нормативiв виконано для р. Оск1л в Харшвськш областi.
Для розгляду був обраний пункт вище м. Куп'янськ на р. Оскш, який був обраний для мiнiмiзацii впливу зарегулювання стоку дано! рiч-ки.
Методика дослвдження. Алгоритм встановлення значень еколопчних нормативiв (ЕН) для конкретного водного об'екта складаеться з вико-нання наступних посл1довних етапiв:
1) збiр, обробка та анал1з вих1дних даних;
2) оцшка екологiчного iндексу (1Е) за вiдповi-дними категорiями за окремими показниками;
3) визначення коефщента водносп на основi багаторiчних даних спостережень за пдролопчними показниками i коригування екологiчного iндек-су (1еу);
4) визначення модально! величини для кожного показника еколопчного стану водного об'екта;
5) побудова прогнозно! модел1 еколопчного стану поверхневих вод з урахуванням змш пдролопчних показнишв, кл1мату i антропогенного впливу;
6) встановлення значень ЕН для окремих показнишв якосп води на основi визначення мшма-льних значень еколопчного iндексу з урахуванням коефщента водносп i прогнозних величин.
1 етап. В якосп ретроспективних даних розг-лядаеться шформащя, отримана за тi роки спостережень, яш вiдповiдають наступним загальним вимогам:
- е найбшьш репрезентативними з точки зору ввдображення природного стану в умовах мшма-льно! антропогенного навантаження;
- дозволяють вiдстежити змiни величин пока-знишв якостi води в часi в зв'язку зi змiнами при-родних умов або антропогенного навантаження;
- вшображають специфiчнi особливостi про-цеав формування якостi води, властивi конкретному водному об'екту.
Дал1 проводиться аналiз i подальша статисти-чна обробка задовольняють перерахованим вище умовам даних.
2 етап. Еколопчна оцiнка е невш'емною умо-вою екологiчного нормування якосп поверхневих вод.
Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientiflc Joumal) #12, 2016
Еколопчний шдекс якосп вод (1Е) розраховуеть-ся як середньоарифметичне хiмiчного (IX) та бюлоп-чного (1б) iндексiв [10]:
1е
(1x + 1б )
2
(1)
Кв=Qc/QБР,
(2),
1еу= 1е * Кв
(3)
С1 = <*3Т + -
де Ч^,,. - прогноз, що робиться на т крок1в уперед,
а{ - коефiцiент рiвня ряду,
Ъ1 - коефщент пропорцiональностi,
с1-5+т - сезонна складова з лагом в s+т кро-
ив,
Еколопчний шдекс якосп вод, як i блоковi шде-кси, розраховуються для середнiх та для найгрших значень категорiй окремо: 1е сер. та 1е найг.
3 етап. Для коригування екологiчно! оцшки якостi вод вiдповiдно водностi за певний перюд спостережень необхвдно використовувати величину коефщента водностi Кв.
а1, а2, а3 - постшш згладжування.
де
Qc - середня витрата води за перiод, для якого виконуеться оцiнка;
QБР - средньобагаторiчна витрата води за анало-гчний перiод (сезон) [11].
Враховуючи дiапазон змiни iцдексу екологчно! оцшки, уточнений екологiчний iндекс якостi вод з урахуванням водност (1ЕУ) можг бути розрахований на базi шдексу екологчно! оцшки (1Е) як:
4 етап. Для побудови прогнозно! моделi еколо-гiчного стану поверхневих вод був використаний метод Хольта-Уштерса, яким вирiшуються завдання прогнозування часового ряду з урахуванням сезон-ност [12].
аь = ^ — +(1- а1)(а(-1 + Ь-О
(4)
^ = о.2(аь - аЬ-1) + (1- а2)Ъ1.-1
Даний метод, е удосконаленням методу екс-поненщального згладжування часового ряду. Метод Хольта-Уштерса успiшно справляеться як iз середньостроковими, так i з довгостроковими прогнозами, оскшьки вiн здатний визначати мжротре-нди (тренди, якi вiдносяться до коротких перiодiв) в перiоди часу, що безпосередньо передують про-гнозним, i екстраполювати цi тренди на майбутне. Даним методом передбачена тiльки лшшна екст-раполяцiя на майбутне, але в бшьшосп реальних ситуацiй и виявляеться досить.
Оптимальнi параметри а1, а2, а3 пiдбиралися шляхом мiнiмiзацi! середньоквадратично! помилки прогнозу розподшу поля концентрацi!.
5 етап. Встановлення меж значень ЕН для ок-ремих показниюв якосп води проводиться на ос-новi визначення мшмальних значень екологiчного iндексу з урахуванням коефщента водностi, модально! i прогнозних величин. При цьому вщбира-ються 3 роки з усього ряду рошв спостережень i один рж сучасного стану з найкращими (наймен-шими) показниками уточненого еколопчного ш-дексу (1еу). Таким чином, еколопчний норматив являе собою середне арифметичне мiж перерахо-ваними значеннями для кожного показника.
Результати дослщжень.
Зпдно методики [10] за даними аналiтичного контролю якостi поверхневих вод Харшвсько! об-ластi за середшми показниками за перiод з 1977 по 2014 рш був розрахований еколопчний iндекс з урахуванням коефщенту водностi (табл. 1, рис. 1).
ас
V.
Рис. 1. Динамша змiн екологiчного iндексу в р. Осшл з 1977 до 2014 рж
Таблиця 1 - Оцшка екологiчного стану р. Оск1л за встановленими екологiчними iндексами з урахуванням змш гiдрологiчних показник1в (1ЕУ)
Рж 1с 1тс 1т 1е сер 1с 1тс 1т 1е найг Коефщент водносп Кв 1еу
середш значення показнишв найгiршi значення показнишв
1977 1.7 2.75 4.3 2.9 3 5 7 5 1.07 3.10
1978 1.3 3 3 2.4 2 6 6 4.7 1.07 2.56
1979 2 3.75 3 2.9 3 5 7 5 1.33 3.86
1980 1 2.9 3.3 2.4 1 5 7 4.3 1.45 3.48
1981 1.3 2.8 3.7 2.6 2 4 7 4.3 1.61 4.18
1982 1.3 3 4.2 2.8 2 5 7 4.7 1.08 3.02
1983 2 2.6 3.25 2.6 3 5 7 5 0.97 2.52
1984 2 2.6 3 2.5 3 5 5 4.3 0.66 1.64
1985 2 2.8 2.5 2.4 3 5 5 4.3 0.97 2.33
1986 1.7 2.7 3.5 2.6 2 4 7 4.3 1.25 3.26
1987 1.7 2.9 2.8 2.4 2 5 5 4 0.83 2.00
1988 1.7 2.9 3.75 2.8 2 4 6 4 1.07 3.00
1989 1.3 3.2 4.2 2.9 2 5 6 4.3 0.74 2.14
1990 1 3.2 4.4 2.9 1 5 6 4 0.82 2.37
1991 1 2.75 3.2 2.3 1 4 7 4 0.85 1.96
1992 1.7 2.8 3.4 2.6 3 5 5 4.3 0.65 1.70
1993 1.3 2.6 4 2.7 2 4 5 3.7 1.32 3.57
1994 1 3.4 2.67 2.2 1 7 5 4.3 1.55 3.40
1995 1 3.3 2.6 2.3 1 6 5 4 1.07 2.46
1996 1.3 3.2 2.3 2.3 2 6 4 4 1.47 3.38
1997 1 3.7 3.5 2.7 1 6 5 4 0.92 2.47
1998 1 3.3 2 2.1 1 6 4 3.7 1.05 2.20
1999 1.3 3.4 2 2.3 2 6 3 3.7 0.99 2.28
2000 1.7 3 3.13 2.6 3 6 7 5.3 0.78 2.02
2001 1.7 3.1 2.4 2.4 3 6 4 4.3 0.62 1.49
2002 2 3.2 2.7 2.6 3 6 5 4.7 0.70 1.83
2003 1.7 3.5 2.75 2.6 3 6 5 4.7 0.85 2.20
2004 1.7 3.1 2.5 2.4 3 6 5 4.7 0.68 1.64
2005 1.7 3.1 2.88 2.5 3 6 5 4.7 0.71 1.79
2006 1.3 3.6 2.5 2.5 2 6 4 4 0.85 2.11
2007 2 3.2 3 2.7 3 6 4 4.3 0.87 2.35
2008 2 3.5 3.38 3 3 6 5 4.7 0.83 2.49
2009 2 3.4 2.8 2.7 3 6 3 4 0.65 1.75
2010 2 3.8 3.25 3 3 7 5 5 0.86 2.58
2011 2 3.9 3.25 3.05 3 7 5 5 0.60 1.82
2012 1.7 3.4 3.25 2.8 3 7 5 5 0.75 2.09
2013 1.7 3.4 3 2.7 3 7 5 5 0.79 2.13
2014 1.7 3.4 2.9 2.7 3 7 5 5 0.69 1.86
За представленою методикою встановлеш еколопчш нормативи якосп води р. Осшл (табл. 2). Як видно з рис. 1 i табл. 1 найменшi значення екологiчного iндексу з урахуванням коефщента
водностi спостерiгалися в 1984, 1992, 2001 i 2014 роках. Тому для визначення екологiчних нормати-вiв якостi поверхневих вод були обраш саме цi роки.
Таблиця 2 - Еколопчш нормативи якосп поверхневих вод басейну рiчки Оск1л
Найменування показнишв Концентрацп забруднюючих речовин ЕН Кла с
1984 рш 1992 рш 2001 рш 2014 рж Модальна величина Прогноз на 2025
мг/дм 3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3
Мiнералiзацiя 467.6 513.5 503.5 553.8 532.1 609.8 530 1(1)
Сульфати 107.5 127.3 111.7 113.4 106.6 139.2 118 2(3)
Хлориди 88 46.97 41.57 43.5 43.3 44.6 51 2(3)
Азот амоншний 0.176 0.241 0.095 0.303 0.2 0.38 0.23 2(3)
Азот шгритний 0.03 0.008 0.02 0.01 0.015 0.018 0.01 7 3(4)
Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientiflc Joumal) #12, 2016
Найменування иоказиикш Концентрацп забруднюючих речовин ЕН Кла с
1984 |ЛК 1992 |ЛК 2001 рш 2014 |ЛК Модальна величина Прогноз на 2025
мг/дм 3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3
Азот ниратний 0.07 0.23 1.22 0.77 0.75 0.97 0.67 3(4)
Фосфор фосфа-пв 0.047 0.12 0.25 0.3 0.17 0.3 0.2 3(5)
БСК5 3.17 4.3 2.01 2.57 2.63 2.24 2.8 2(3)
Розчинений кисень 9.48 9.94 9.06 7.72 8.46 9.3 9.0 1(1)
рН б/р 7.64 7.08 8.13 7.9 7.95 8.0 7.8 2(2)
ХСК 11.8 14.5 12.3 19.7 17.3 16.8 15.4 2(3)
Мдь 0.007 0.0007 0.007 0.004 0.002 0.007 0.00 5 3(4)
Нафтопродукти 0.1 0.12 0.017 0.113 0.075 0.096 0.09 3(4)
Залiзо загальне 0.165 0.094 0.02 0.013 0.016 0.012 0.05 3 2(2)
Марганець 0.18 0.21 0.05 0.14 0.1 0.06 0.12 3(5)
Цинк 2+ 0.006 0.012 0.007 0.01 0.01 0.007 0.01 1(1)
СПАР 0.03 0.011 0.023 0.013 0.019 0.02 0.02 2(3)
1ндекс сапроб-носп (за фгтопланк-тоном) 2.38 2.05-2.7 1.96-2.6 1.81 2.1 - 2.1 3(4)
1ндекс сапроб-ностi (за зоопланктоном) 1.611.88 1.5-2.55 1.561.68 1.72 1.68 - 1.7 2(3)
1ндекс Вудiвiса 3-6 1-5 3-5 3 3 - 3.5 3(4)
Дослвдження коливань витрат води в р1чщ Осшл за перюд у 90 рошв з 1924 по 2014 роки показав, що значних змш не вщбуваеться, але за перюд з 1994 по 2014 piK середньор1чний спк води значно зменшився вiд 56,9 м3/с - в 1994 рощ до 25,4 м3/с - в 2014 рощ [13].
Bei щ змши були враховаш при визначеннi екологiчних ноpмативiв яшсного стану поверхне-вих вод.
Обговорення результат.
Аналiз отриманих pезультатiв (табл. 1, 2) свь дчить про те, що еколопчш нормативи по бшьшо-стi iнгpедieнтiв вiдповiдають 1, 2 i 3 класу (1 - 4 категори) вiдповiдно до методики [10]. Слщ звер-нути увагу на те, що за показниками фосфору фо-сфатiв та марганцю значения екологiчних норма-тивiв вщповщають 3 класу (5 категори). Встановлення еколопчних ноpмативiв для даних показнишв вимагае бiльш поглибленого розгляду.
Запропоноваш екологiчнi нормативи якостi р. Оскол не ввдповщають ГДК рибогосподарського
водокористування за такими показниками: суль-фати - в 1,18 рази, фосфор фосфапв - у 1,17 рази, БСК5 - в 1,25 раз, мвдь - в 5 разiв, нафтопродукти - в 1,8 раз, марганець - в 12 разiв, ГДК господар-сько-побутового використання не вщповщають тiльки для марганцю - перевищення становить 1,2 рази (табл. 3). Таким чином, по ряду показнишв вимоги еколопчних нормативiв м'якш по ввдно-шенню до ГДК рибогосподарського водокористування, але практично повшстю вщповвдають ГДК господарсько-побутового використання.
Прогнознi гiдрохiмiчнi показники на 2025 рiк також перевищують ГДК рибогосподарського водокористування: сульфати - в 1,39 разiв; фосфор фосфатiв - у 1,75 разiв; ХСК - в 1,12 разiв; мiдь -в 7 разiв; нафтопродукти - в 1,92 рази; марганець -в 5,9 раз, але жоден з показнишв не перевищуе ГДК для водних об'екпв господарсько-побутового призначення.
Таблиця 3 - Вщповщшсть еколопчних ноpмативiв та прогнозних гiдpохiмiчних показник1в якостi поверхневих вод р. Оскiл вимогам рибогосподарського i господарсько-побутового водокористування
Найменування показникiв Концентрацп забруднюючих ре-човин ЕН Кратшсть перевищення ГДКрг Кратшсть перевищення ГДКгп
2014 рк Модальна величина Прогноз на 2025 рш
мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3
Мiнеpалiзацiя 553.8 532.1 609.8 530 0.53 0.53
Сульфати 113.4 106.6 139.2 118 1.18 0.236
Хлориди 43.5 43.3 44.6 51 0.17 0.146
Азот амонiйний 0.303 0.2 0.38 0.23 0.46 0.15
Азот шгритний 0.01 0.015 0.018 0.017 0.85 0.017
Азот нiтpатний 0.77 1.35 0.97 0.67 0.074 0.067
Фосфор фосфапв 0.3 0.24 0.298 0.198 1.17 0.06
БСК5 2.57 2.63 2.24 2.8 1.25 0.66
ХСК 19.7 17.3 16.8 15.4 1.03 0.51
М1дь 0.0038 0.002 0.007 0.005 5 0.005
Нафтопродукти 0.113 0.075 0.096 0.09 1.8 0.3
Залiзо загальне 0.013 0.016 0.012 0.053 0.53 0.18
Марганець 0.14 0.1 0.059 0.12 12 1.2
Цинк 2+ 0.01 0.01 0.007 0.01 1 0.01
СПАР 0.013 0.019 0.02 0.02 0.2 0.04
За тими показниками, за якими спостережен-ня не мають систематичного характеру, в якосп нормативу можуть бути запропоноваш показники в штерват значень 3 категори якосп, ввдповвдно до класифшацп, наведено! у методицi [10].
Такий пiдхiд може служити переходом ввд са-нiтарно-гiгieнiчного нормування до еколопчного нормування i вiдповiдати европейському ггератив-ному подходу до управл1ння яшстю поверхневих вод [5].
У кра!нах-членах Свропейського Союзу, на вiдмiну ввд укра!нського екологiчного законодав-ства та практики управлшня водоохороннiй дiяль-шстю, впроваджений iтеративний пiдхiд до управлшня яшстю поверхневих вод, що передбачае встановлення загальних цшей, конкретних цшьо-вих показник1в, узгоджених i бажаних видiв водо-
користування i функцiй, з урахуванням iснуючого i прогнозного якостi вод i наявних фшансових ре-сурсiв i технолопчних можливостей.
Висновки i пропозицп. Представлено загаль-ний алгоритм визначення еколопчних нормативiв i показано на приклащ р. Оск1л обгрунтування !х значень на шдстаи оцiнки екологiчного стану ба-сейну цiе! рiчки за перюд з 1977 по 2014 роки з урахуванням змш пдролопчних показнишв i регi-ональних особливостей.
Аналiз отриманих результата свiдчить про те, що еколопчш нормативи для бшьшосп iнгредiен-тiв вiдповiдають 1, 2 i 3 класу (1 - 4 категори) зпд-но з методикою [10]. Слад звернути увагу на те, що за показниками фосфору фосфапв та марганцю значення еколопчних нормативiв вiдповiдають 3 класу (5 категори). Встановлення еколопчних но-
pMaraBiB для даних показниюв вимагае б№ш пог-либленого розгляду.
Прогнозш гiдрохiмiчнi показники на 2025 року також перевищують ГДК рибогосподарського водокористування: сульфати - в 1,39 разiв; фосфор фосфатш - у 1,75 разiв; ХСК - в 1,12 разiв; мвдь - в 7 разiв; нафтопродукти - в 1,92 рази; марганець - в 5,9 раз, але жоден показник не перевищуе ГДК для
водних об'екпв господарсько-побутового призна-чення.
Даний пвдхвд може бути запропоновано в якосп одного з можливих методiв переходу вщ сань тарно гiгiенiчного нормування до екологiчного нормування, що вщповщае европейському ггера-тивному пiдходу до управлшня як1стю поверхне-вих вод.
Пересж посилань:
1. Закон Украши "Про охорону навколишнього природного середовища [Електроннiй ресурс]. -Режим доступу: http://zakon4.rada.gov.ua/ laws/ show/1264-12]
2. Водний Кодекс Украши. [Електроннш ресурс]. - Режим доступу: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/ show/213/95^p.
3. Концепщя еколопчного нормування. - К.: Мшекобезпеки Украши, 1997. - 22 с.
4. Водна Рамкова Директива £С. 2000/60/ЕС. Основш термiни та 1х визначення. EU Water Framework Directive 2000/60/EC Definitions of Main Terms. К.: 2006. - 244 с.
5. Task Force for the Implementation of the Environmental Action Programme for Central and Eastern Europe, Caucasus and Central Asia Regulatory Environmental Programme Implementation Network / Organisation for Economic Co-operation and Development/ ENV/EPOC/EAP/REPIN(2011)1/ FINAL 7 - р.53
6. Васенко О.Г., Коробкова Г.В. Загальш принципи визначення еколопчних нормативiв якостi поверхневих вод // Еколопчна безпека: проблеми i шляхи виршення : VII Мiжнародна наук.-практ. конф., 12-16 вересня 2011 р., м. Алушта, АР Крим, Украша: Зб. наук. ст. У 2-х т. Т.1 УкрНД1ЕП. - Х.: Райдер, 2011, 332 с. - с.228-233
7. Васенко О.Г., Вершченко Г.А. Комплексне планування та управлшня водними ресурсами. -Кшв: 1нститут географп НАН Украши, 2001. - 367 с.
8. Романенко В.Д., Жукинский В.Н., Оксиюк О.П. Методологические предпосылки для установления и использования экологических нормативов качества поверхностных вод // Гидробиол. журнал, Т. 35, № 3, 1999. - С. 3-14.
9. Методика еколопчно! оцшки поверхневих вод за ввдповвдними категорiями. - К.: Символ-Т, 1998. - 28 с.
10. Методика екололчно! оцшки якосп поверхностных вод за ввдповщними категорiями [Електроннш ресурс]: проек/А.В.Гриценко, О.Г.Васенко, Г.А.Вершченко [та ш] - Режим доступу: http://www.niiep.kharkov.ua/sites/default/files/metodika_2012_14_0. doc]
11. Методические рекомендации по формализованной комплексной оценке качества поверхностных и морских вод по гидрохимическим показателям. - М., 1988. - 12 с.
12. Winters P.R. Forecasting sales by exponentially weighted moving averages //Management Science. -1960. - Vol. 6. - №3. - pp.324-342
13. Рибалова О.В., Савченко Н.В, Бмева Д. I. Оцшка впливу природних умов на пдролопчний режим р.Осшл // Прикладш аспекти техногенно - еколопчно! безпеки, тези доповвдей Шжн. наук.-практ. конф. (04.12. 2015., м. Харшв) / НУЦЗУ. - Х. : НУЦЗУ, 2015. - С. 193-194.
References
1. Zakon Ukrainy "Pro okhoronu navkolyshnoho pryrodnoho seredovyshcha [Elektronnii resurs]. -Rezhym dostupu: http://zakon4.rada.gov.ua/laws/ show/1264-12.
2. Vodnyi Kodeks Ukrainy. [Elektronnii resurs]. - Rezhym dostupu: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/213/95-вp
3. Kontseptsiia ekolohichnoho normuvannia. - K.: Minekobezpeky Ukrainy, 1997. - 22 s.
4. EU Water Framework Directive 2000/60/EC Definitions of Main Terms. К. : 2006. - 244 s.
5. Task Force for the Implementation of the Environmental Action Programme for Central and Eastern Europe, Caucasus and Central Asia Regulatory Environmental Programme Implementation Network / Organisation for Economic Co-operation and Development/ ENV/EPOC/EAP/REPIN(2011)1/ FINAL 7 - р.53
6. Vasenko O.G., Korobkova G.V. Zahalni pryntsypy vyznachennia ekolohichnykh normatyviv yakosti poverkhnevykh vod // Ekolohichna bezpeka: problemy i shliakhy vyrishennia : VII Mizhnarodna nauk. -prakt. konf., 12-16 veresnia 2011 r., m. Alushta, AR Krym, Ukraina : Zb. nauk. st. U 2-kh t. T. 1 UkrNDIEP. - Kh.: Raider, 2011, 332 s. - s.228-233.
7. Vasenko O.G., Vernichenko G.A. Kompleksne planuvannia ta upravlinnia vodnymy resursamy. -Kyiv: Instytut heohrafii NAN Ukrainy, 2001. - 367 s.
8. Romanenko V.D., Zhukynskyi V.N., Oksyiuk O.P. Metodolohycheskye predposylky dlia ustanovlenyia y yspolzovanyia ekolohycheskykh normatyvov kachestva poverkhnostnykh vod // Hydrobyol. zhurnal, T. 35, № 3, 1999. - S. 3-14.
9. Metodyka ekolohichnoi otsinky poverkhnevykh vod za vidpovidnymy katehoriiamy. - K. : Symvol-T, 1998. - 28 s.
LIB
ßfBSTl H
10. Metodyka ekolohichnoi otsinky yakosti poverkhnevykh vod za vidpovidnymy katehoriiamy [Elektronnii resurs]: proekt / A.V.Hrytsenko, O.G.Vasenko, G.A.Vernichenko [ta in.]. - Rezhym dostupu: http://www.niiep.kharkov. ua/sites/default/files/metodika_2012_14_0.doc.
11. Metodicheskie rekomendatsii po formalizovannoy kompleksnoy otsenke kachestva poverhnostnyih i morskih vod po gidrohimicheskim pokazatelyam. - M., 1988. - 12 s.
12. Winters P.R. Forecasting sales by exponentially weighted moving averages //Management Science. -1960. - Vol. 6. - №3 - pp.324-342
13. Rybalova O.V., Savchenko N.V, Biliaeva D. I. Otsinka vplyvu pryrodnykh umov na hidrolohichnyi rezhym r.Oskil // Prykladni aspekty tekhnohenno - ekolohichnoi bezpeky, tezy dopovidei Mizhn. nauk.-prakt. konf. (04.12. 2015., m. Kharkiv) / NUTsZU. - Kh. : NUTsZU, 2015. - S. 193-194.
