Моніторинг стану поверхневих вод полтавської області в контексті змін клімату

Гах Тетяна Олександрівна

аспірантка 3 курсу, спеціальність 183 «Технології захисту навколишнього середовища»

Тягній Людмила Миколаївна

аспірантка 2 курсу, спеціальність 183 «Технології захисту навколишнього середовища»

Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

 Моніторинг стану поверхневих вод полтавської області в контексті змін клімату

Однією з актуальних загроз екологічній та економічній безпеці держави, викликаних впливом глобальних змін клімату в Україні є стан поверхневих водних об’єктів. Найбільш помітним наслідком зміни клімату буде не стільки поступове потепління, скільки зростання кількості та інтенсивності екстремальних погодних явищ: сильні засухи, повені, шторми, урагани, надзвичайно спекотні дні. У сфері водних ресурсів зміни клімату можуть призвести до зміни кількості опадів, гідродинамічного режиму та водного балансу річок, почастішання випадків повеней та надмірної посухи, дефіциту прісної води. Тому існує нагальна потреба в розумінні наслідків потепління та розробленні заходів адаптації до кліматичних змін.

Важливе значення має розвиток системи моніторингу компонентів довкілля, зокрема поверхневих водних об’єктів, що здатна контролювати тенденції та характер змін клімату.

Проблема водних ресурсів для Полтавської області надзвичайно актуальна. Серед основних природноресурсних факторів регіонального розвитку важливу роль відіграють водний режим і водні ресурси, які визначають умови та беруть участь в усіх видах господарської діяльності людини. Ризиками для національної та екологічної безпеки в контексті зміни клімату є суттєва нестача води, обумовлена зменшенням водних ресурсів, що посилюється.

Річкова мережа Полтавської області включає: велику річку – Дніпро, яка протікає в межах області на ділянці довжиною 145 км, 8 середніх річок загальною протяжністю 1360 км та 1771 малих річок, водотоків і струмків загальною протяжністю 11501 км, у тому числі малих річок завдовжки понад 10 км в області нараховується 137, їх загальна довжина 3596 км.

Основними джерелами водних ресурсів області є річки Сула, Псел, Ворскла, Оріль та їх притоки, а також Кременчуцьке та Дніпродзержинське водосховища на річці Дніпро. У межах області формується стік трьох річок: Сліпорід, Говтва, Тагамлик.

Аналіз сучасного екологічного стану водних джерел Полтавської області свідчить, що негативні процеси на річках, водосховищах і ставках тривають. Більшість річок і водотоків забруднені хімічними речовинами, які потрапили у водойми внаслідок скиду стічних вод промислових підприємств, втратили своє природне значення. Проблема якісного виснаження водних ресурсів з кожним роком стає більш гострою. Основні труднощі при використанні поверхневих водних джерел пов’язані із забрудненням та евтрофікацією водойм.

Проведено оцінку якісного стану поверхневих водних джерел Полтавської області за коефіцієнтом забруднення КЗ за період 2009 – 2019 рр., з врахуванням наступних гідрохімічних показників: загальне залізо, нітрити, азот сольовий аміаку, фосфати, БСК, хлориди, сульфати, нафтопродукти [1].

За результатами оцінки якості річкових вод Полтавської області за середніми значеннями показника забруднення води (КЗ) в Полтавській області станом на 2019 рік якість води водойм знаходиться в скрутному екологічному стані. В цілому, рівень забруднення поверхневих водойм Полтавської області близький рівню екологічної катастрофи [2].

Відповідно до класифікації водойм за середніми значеннями показника КЗ найбільш забрудненими вважаються річки Оржиця (КЗ= 3,97), Омельник (КЗ= 2,3), Ворскла (КЗ= 4,96).

Причин негативного екологічного стану поверхневих вод Полтавщини достатньо, одними з яких порушення гідродинамічного та водного балансу річок. Вченими стверджується, що одним із факторів впливу на екологічний стан водних об’єктів є значне підвищення температури повітря за багаторічний період, що призводить до зміни режимів та якості водойм.

На території України за останні 100 років середня річна температура повітря підвищилася на 0,7°С і тенденція її збільшення зберігається [3].

За даними метеостанції Полтава досліджено зміни температури повітря та опадів в межах міста Полтава. Виявлена тенденція до зростання середніх річних температур повітря та сум опадів. Зростання температур повітря більш інтенсивно відбувається у холодний період, але середні значення за цей період не виходять за межі від’ємних. Збільшення температур теплого періоду набуло інтенсивності лише на початку сторіччя. Крім температурного режиму, на функціонування екосистем та умови життєдіяльності людини, значний вплив має зволоження території, яке визначається кількістю атмосферних опадів. Опади холодного періоду практично не змінилися, але установлена тенденція до зростання опадів у теплий період. Потепління у холодний період сприяє зростанню кількості відлиг та збільшує втрати при формуванні весняного водопілля. Значна частина  талої  води  переходить  у підземні   водоносні  горизонти,  що обумовлює збільшення стоку межені. Зростання опадів за рік не перевищує

20% і відбувається, головним чином, у теплий період.

Річний стік є інтегральною характеристикою водних ресурсів і один з перших відчуває вплив потепління. Проведено порівняльний аналіз характеристик стоку на прикладі річки Псел, який показав, що річний стік значно зменшився. Середній багаторічний максимальний стік зменшився на 50%.

Зміни клімату чинять вплив на умови формування стоку і призводять до його перерозподілу у межах року, що впливає на хімічний склад та якість води.

При дослідженні температурного режиму річки виявлена тенденція суттєвого збільшення середньорічної температури води в річці Псел.

Підвищення температури води призводить до погіршення кисневого режиму водойми. При недостатній кількості кисню у воді у кілька разів зменшується швидкість розкладання нафтопродуктів. Збільшення температури води, яке супроводжується глобальне потепління, сприятиме інтенсивному розпаду фенолів та СПАР, які потрапляють у водойму зі скидами стічних вод та поверхневими змивами. При дослідженні температурного режиму річки виявлена тенденція суттєвого збільшення середньорічної температури води.

Підвищення температури води призводить до погіршення кисневого режиму водойми. При недостатній кількості кисню у воді у кілька разів зменшується швидкість розкладання нафтопродуктів. Збільшення температури води, яке супроводжується глобальне потепління, сприятиме інтенсивному розпаду фенолів та СПАР, які потрапляють у водойму зі скидами стічних вод та поверхневими змивами.

На основі отриманих даних спостережень проведено кореляційний аналіз між зміною температурою повітря й води та показником розчинений кисень, БСК₅ (на прикладі р. Псел в межах Полтавської області). Також було проаналізовано залежність якості води від зміни кількості опадів і температурного режиму. Результати розрахунків підтвердили припущення по наявність кореляційного зв’язку між зазначеними показниками, а саме коефіцієнт кореляції між показниками температура води –БСК дорівнює 0,83, розчинений кисень – температура повітря – 0,78, температура води – розчинений кисень – 0,89.

Таким чином, за даними спостережень метеостанції Полтава виявлені статистично значущі тенденції до зростання середніх температур повітря за рік, теплий та холодний періоди. Установлено, що температури холодного періоду зростають інтенсивніше ніж температури теплого періоду. Зростання опадів за рік не перевищує 20% і відбувається, головним чином, у теплий період. Зазначено, що вплив змін клімату, а саме температури повітря та опадів на абіотичні чинники водних об’єктів, зокрема річки Псел проявляється насамперед у змінах водності, температурного режиму річки та впливають на якісний стан водойми.

Список використаної літератури:

1. Сніжко С.І. Оцінка та прогнозування якості природних вод: Підручник. К.: Ніка-Центр. 264с.: іл.
2. Голік Ю.С., Ілляш О.Е., Степова О.В. Екологічний стан басейну річки Дніпро в Полтавській області / Вісник Інженерної академії України,

№1, 2013 р.- С.197-200.

3. Приходько М.М. Екологічна безпека природних і антропогенно модифікованих геосистем: монографія/ М.М. Приходько – Київ: Центр екологічної освіти інформації; 2013 – 201 с.

Керівник: Степова О.В., доктор технічних наук, доцент, завідувач кафедри прикладної екології та природокористування Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»