Search academic texts

Information × Registration Number 0824U003110, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 29-10-2024 popup.evolution o Title Modeling of nutrient loads in a watershed within the forest-steppe zone of Ukraine (a case study of the Sula River) Author Andrii Bonchkovskyi, popup.head Valerii Osypov popup.head Natalia Osadcha popup.opponent Sergiy Snizhko popup.opponent Olena Danylchenko popup.review Oleksandr Kryvoshein popup.review Vitalii Shpyg Description Дисертаційну роботу присвячено моделюванню навантаження водозбірного басейну Сули біогенними елементами (сполуками нітрогену та фосфору) методом масового балансу і засобами моделі MONERIS, а також розробленню прогнозних сценаріїв вірогідної зміни емісії біогенних елементів та розгляду ефективних управлінських заходів для зменшення антропогенного навантаження на водозбірний басейн. У роботі для визначення навантаження біогенними елементами використано два різні методи – розрахунковий (масового балансу) та концептуальну модель MONERIS. Розрахований методом масового балансу емісійний потік біогенних елементів у водозбірному басейні Сули складає 921,2 т · рік-1 для нітрогену та 312,9 т · рік-1 для фосфору. У результаті процесів утримання до головного русла Сули надходить усього 29 % нітрогену та 43 % фосфору. За методом масового балансу найбільші надходження нітрогену визначено з орних земель (35 %) та від населення, що не має доступу до каналізаційних систем (25 %). Найбільший стік фосфору визначено з орних земель (70 %), тоді як від населення, що не має доступу до каналізаційних систем, він складає всього 7 %. Іншим важливим методом оцінки навантаження біогенними елементами є модель MONERIS, головною перевагою якої є її ГІС-орієнтованість. Модель MONERIS окремо визначає шляхи та джерела надходження, емісію та навантаження біогенними елементами. У дисертації розглянуто розрахунковий апарат моделі MONERIS, а також детально охарактеризовано основні та періодичні вхідні дані, від якості яких залежить ефективність моделювання. Засобами моделі MONERIS розраховано загальну емісію нітрогену, яка склала для водозбірного басейну Сули 1 809,8 т · рік-1. Встановлено, що через дифузні джерела надходить 91 % усього нітрогену, з яких основним шляхом надходження нітрогену є підземні води (57 %), що обумовлено підземним живленням Сули та її приток. Антропогенні джерела складають 90 % емісії нітрогену у водозбірному басейні Сули, з яких основним є сільське господарство (55 %). Саме тому найбільші значення емісії нітрогену спостерігаються в аналітичних одиницях з найбільшими площами орних земель. Засобами моделі MONERIS розраховано загальну емісію фосфору у водозбірному басейні Сули, яка склала 196,2 т · рік-1. Встановлено, що через дифузні джерела до водозбірного басейну Сули надходить 71 % фосфору, з яких головними шляхами надходження фосфору є підземні води (39 %) та урбанізовані території (22 %). Виявлено, що антропогенні джерела складають 87 % загальної емісії фосфору, з яких головними є міські джерела (50 % емісії). Унаслідок цього найбільші значення емісії фосфору виявлено в аналітичних одиницях з найвищим рівнем урбанізації. Розроблено чотири базові сценарії антропогенної активності в межах водозбірного басейну Сули – інертний, деградаційний, умов воєнного стану та збалансованості. Інертний сценарій характеризує мінімальні зміни в обсягах і структурі антропогенного навантаження, деградаційний є найгіршим сценарієм антропогенної активності, сценарій умов воєнного стану відображає поточні тенденції антропогенної активності, а збалансований сценарій є таким, до якого слід прагнути. За інертного сценарію до 2030 року надходження нітрогену зросте на 7,1 %, а фосфору – на 2,8 %. За деградаційного сценарію приріст емісії нітрогену може скласти 14 %, а фосфору – 15 %. За сценарію умов воєнного часу надходження біогенних елементів зміниться дуже диференційовано в розрізі аналітичних одиниць, за умови зростання емісії нітрогену на 3,5 % та зниження емісії фосфору на 4,1 % у водозбірному басейні Сули. За збалансованого сценарію емісія нітрогену знизиться на 3,9 %, а фосфору – на 6,5 %. Представлено огляд ефективних інструментів зі зменшення антропогенного навантаження на водозбірний басейн Сули на різних ієрархічних рівнях. Запропоновано на національному та регіональному рівнях впровадити положення Нітратної директиви, вести еколого орієнтований діалог між державними установами, які реалізують державну політику у сфері водних ресурсів та між органами місцевого самоврядування, водокористувачами і фермерами. Запропоновано створити єдину ієрархічну систему збору якісної та оперативної інформації про стан довкілля в межах водозбірних басейнів, а також налагодити систему вимірювання хімічного стоку нітрогену та фосфору на всіх восьми гідрологічних постах у межах басейну Сули. Серед конкретних заходів зі зменшення антропогенного навантаження у водозбірному басейні Сули запропоновано: покращення якості каналізаційних систем та очисних споруд; зниження обсягів застосування мінеральних добрив; зниження частки орних земель шляхом їх переведення в пасовища та ліси; імплементація методів органічного землеробства; демаркація прибережних захисних смуг та суворе їх дотримання; відновлення природних водно-болотних угідь та вільних течій річок. Registration Date 2024-09-18 popup.nrat_date 2024-10-18 Close