Search academic texts

Registration Number

0825U003043, PhD dissertation

Status

Доктор філософії, 101, Екологія

Date

06-08-2025

popup.evolution

o

Title

Theoretical Substantiation of Planning Measures to Ensure Environmental Safety of Municipal Wastewater Systems

Author

Viktoriia Sakhnovska,

popup.head Tеtiana Tkachenko
popup.opponent Ganna Troкhymenko
popup.opponent Iryna H. Patseva
popup.review Olena S. Voloshkina
popup.review Maryna Kravchenko

Description

Дисертаційне дослідження присвячено розробленню методичних та прикладних положень комплексного оцінювання та моніторингу впливу на довкілля муніципальних систем водовідведення для забезпечення їхньої екологічної безпеки. У роботі проаналізовано сучасний екологічний стан муніципальних систем водовідведення в Україні, досліджено теоретичні та методологічні підходи до забезпечення їхньої екологічної безпеки, а також екологічну значущість та існуючи методи визначення ексфільтрації та інфільтрації. Аналіз літературних джерел показав, що загальний обсяг збитків зруйнованої та пошкодженої інфраструктури водопостачання та водовідведення станом на початок 2024 року сягав 3,318 мільярдів доларів США. Незважаючи на значний обсяг досліджень та актуальність питань, пов'язаних з екологічною безпекою систем водовідведення та надійністю їх окремих компонентів, комплексна оцінка екологічної безпеки муніципальних систем водовідведення залишається недостатньо висвітленою в науковій літературі. Для вирішення цього завдання запропоновано та теоретично-обґрунтовано концепцію оцінювання екологічної безпеки муніципальних систем водовідведення, яка ґрунтується на системній моделі та враховує хімічні, біологічні та експлуатаційні фактори. Системна модель «Муніципальна система водовідведення» складається з трьох підсистем: «Експлуатація приймачів», «Мережі водовідведення», «Очисні споруди водовідведення». В свою чергу кожна підсистема складається з 3х блоків: експлуатаційного, біологічного та хімічного забруднення. Ця модель, завдяки своїй універсальності, легко адаптується до різних міських систем і може бути інтегрована в "розумні міста" для оперативного моніторингу. З метою забезпечення екологічної безпеки та сталого функціонування муніципальних систем водовідведення, особливо в умовах антропогенного навантаження, спричиненого воєнними діями, пропонується застосування методу експрес-моніторингу екологічної безпеки систем водовідведення. Для диференційованого реагування на різні рівні ризику, системи водовідведення класифікуються на чотири категорії (І-IV). Це дозволяє розробити адаптивні стратегії, що базуються на результатах експрес-моніторингу, який використовує дев'ять ключових індикаторів для оперативного виявлення динаміки змін та загальний показник екологічного ризику. Запропоновано алгоритм визначення пріоритетності заходів з відновлення елементів системи водовідведення, який складається з чотирьох етапів. Для еколого-економічного обґрунтування оптимізації роботи систем водовідведення в умовах експлуатації, запропоновано метод, який складається з 5-ти етапів. Метод базується на інтеграції інженерно-екологічного аналізу з економічним моделюванням та застосуванні методу TOPSIS. Вибір системи водовідведення здійснюється на підставі 12 критеріїв з подальшим розрахунком еколого-інвестиційної привабливості. Розроблено організаційні принципи підвищення екологічної безпеки муніципальних систем водовідведення України, які спиралися на проведений експрес-моніторинг MWWS під час триваючих військових дій. Практично та теоретично обґрунтовано застосування запропонованого балансово-аналітичного методу для кількісної оцінки додаткового припливу та ексфільтрації як інструменту зменшення антропогенного навантаження на екосистеми, що дозволило розробити математичну модель для прогнозування обсягів водовідведення та визначити заходи з інтенсифікації роботи систем, спрямовані на підвищення їх екологічної безпеки. Ретроспективний аналіз екологічної безпеки систем водовідведення України за останнє десятиліття, проведений з використанням експрес-методу моніторингу, виявив критичний стан. У 2013 році 67% муніципальних систем водовідведення характеризувалися високим рівнем ризику екологічної небезпеки. До 2023 року спостерігалося погіршення ситуації в 9 областях, де зафіксовано суттєве зростання екологічного ризику. Лише одна область продемонструвала низький показник ризику. Кількісна оцінка змін екологічного ризику показує, що в Донецькій області відповідний показник зріс на 48%, в Запорізькій - на 26%, Харківський – на 33%. Ці дані свідчать про значну деградацію стану систем водовідведення протягом 10 років війни. Хоча по Київський області в цілому стан систем водовідведення залишаться стабільним (середній ризик), подальше проведення комплексної оцінки муніципальної системи водовідведення малого населеного пункту на півдні області виявило її критичний екологічний стан. Для вирішення даної екологічної проблеми було розглянуто дві альтернативні стратегії. Рекомендовано впровадження централізованої системи водовідведення з будівництвом нового напірного колектору. Еколого-економічний аналіз показав термін окупності даного варіанту у 1 рік 5 місяців. Запропоновано застосування комбінованого методу прокладання трубопроводів. Крім того, розроблено комплекс першочергових та планових заходів з інтенсифікації роботи муніципальної системи водовідведення з метою досягнення екологічно безпечного стану системи.

popup.nrat_date

2025-07-18