Математичне моделювання при оцінці якості води водних об’єктів межрічча річок Дунай і Дністер

Одеська область є частиною морського  фасаду України. Вона розташована на перетинанні найважливіших міжнародних  водних шляхів: 
Дунайський водний шлях після завершення будівництва в 1992 році каналу Дунай-майн-Рейн є найкоротшим виходом із країн Європи в Чорної море, далі - у Закавказзя, Середню Азію, на Близький Схід; ріка Дністер зв'язує регіон з Молдовою, а Дніпро - з Центральною Україною і Білорусією, а після завершення реконструкції Дніпровсько-Бузького і Дніпровсько-Неманського каналів - з Польщею і країнами Балтії. Волго- Донська система зв'язує Азово-Чорноморський басейн із Росією (аж до Санкт-Петербурга і Мурманська), Казахстаном, Туркменістаном, Азербайджаном, Іраном, забезпечуючи виходи до Каспійського, Балтійського і Білого морів.

Геополітичне положення Одещини  обумовлене як вигідним транспортно-географічним розміщенням, так і зростаючою активізацією її участі у великих європейських міжрегіональних організаціях - Асамблеї Європейських Регіонів і Робітничої Співдружності Придунайських Країн. Будучи частиною морського фасаду країни, Одеська область значною мірою  сприяє активній участі України в  роботі країн-членів Чорноморського Економічного Співробітництва (ЧЕС)[5].

4 МЕТОДИКИ ОЦІНКИ ЯКОСТІ  ВОД ЗА КОМПЛЕКСОМ ГІДРОХІМІЧНИХ  ПОКАЗНИКІВ

4.1 Гідрохімічний індекс забруднення води (ІЗВ)

 

Гідрохімічний індекс забруднення ІЗВ, встановлений Держкомгідрометом СРСР, відноситься до категорії показників, що найчастіше використовуються для оцінки якості водних об’єктів (хоча, необхідність його застосування не підтверджується жодним з опублікованих офіційних нормативних документів). Цей індекс є типовим адитивним коефіцієнтом і є середньою часткою перевищення ГДК по суворо лімітованій кількості індивідуальних інгредієнтів

 

 

де  - концентрація компонента, мг/дм3;

n – кількість  показників, що використовуються  для розрахунку індексу, n=6;

ГДКі – встановлена величина нормативу для відповідного типу водного об’єкта, мг/дм3.

4.2 Показник хімічного  забруднення води (ПХЗ-10)

 

Сумарний показник хімічного забруднення  вод, який його авторами називається  «формалізованим», розраховується по десяти сполуках, що максимально перевищують  ГДК з використанням формули  підсумовування дії

 

 

де ГДКі – гранично допустима концентрація, мг/дм3;

Сі – концентрація хімічних речовин  у воді, мг/дм3;

При визначенні ПЗХ-10 для хімічних речовин, по яких «відносно задовільний» рівень забруднення вод визначається як їхня «відсутність», відношення Сі/ГДКі умовно приймаеться рівним 1.

Для встановлення ПЗХ-10 рекомендується проводити аналіз води по максимально  можливому числу показників.

 

 

4.3 Комбінаторний індекс  забрудненості (КІЗ)

 

У гідрохімічній практиці використовується декілька змінений, в порівнянні з  ІЗВ, метод інтегральної оцінки якості води, по сукупності забруднювальних речовин, що знаходяться в ній, і частоти їх виявлення. З метою встановлення рівня якості води водних об’єктів проводиться трьохступінчата класифікація за ознаками повторюваності випадків забруднення, кратності перевищення нормативів, а також з урахуванням характеру забрудненості.

У цьому методі для кожного інгредієнта  на основі фактичних концентрацій розраховуються бали повторюваності випадків перевищення  ГДК - Ні, кратності перевищення ГДК - Кі, а також загальний оцінний бал – Ві.

Встановлення ступеня стійкості  забрудненості в залежності від  величини повторюваності випадків перевищення  ГДК.

Дослідження рівня забрудненості  за показником кратності перевищення  ГДК.

Встановлення класу і розряду  якості води водотоків за величиною  комбінаторного індексу забрудненості.

Оцінка якості поверхневих вод  суші за відносними показниками може мати різне застосування. В гідрохімічній  практиці вона може бути використана  при вирішенні питань, пов’язаних з оцінюванням сучасного стану  водних об’єктів, зі встановленням  тимчасових і просторових змін за минулий період, а також з прогнозуванням якості води водних об’єктів на перспективу.

4.4 Методика НДІ гігієни  ім. Ф.Ф.Ерисмана

 

Для визначення ступеня забруднення  за цією методикою використовуються чотири критерії шкідливості, по кожному  з яких сформована певна група  речовин і специфічних показників якості води:

1) критерій санітарного режиму ( Wc), де враховується розчинений кисень, БСК5, ХСК і специфічні забруднення, що нормуються за їхнім впливом на санітарний режим;

2) критерій органолептичних властивостей ( Wф), де враховується запах, завислі речовини, ХСК і специфічні забруднення, що нормуються за органолептичною ознакою шкідливості;

3) критерій, що враховує небезпеку  санітарно-токсикологічного забруднення(Wст), де враховується ХСК і специфічні забруднення,що нормуються за санітарно-токсикологічною ознакою;

4) епідеміологічний критерій ( Wе), що враховує небезпеку мікробного забруднення[7].

 

 

 

 

 

 

ВИСНОВКИ

 

Дана загальна характеристика моделей гідроекологічних систем; описані основні прийоми моделювання цих систем; розроблена структурна схема математичної моделі конкретного водного об'єкту з урахуванням цілей розрахунку, наявної інформації і характеристик водних систем. Розглянуті характеристики району дослідження води водних об’єктів межрічча річок Дунай і Дністер.

Виконана  екологічна оцінка якості води показала, що: 
 - води річок басейну Дунай мають 3 і 4 категорії якості води (за станом добрі, задовільні, за чистотою досить чисті, слабо забруднені);

- води річок  басейну Дністра мають 3 і 4 категорії якості води (за станом  добрі і задовільні, за чистотою  досить чисті і слабо забруднені);

- Хаджибейський лиман набуває 4 категорію якості води (води задовільні, слабо забруднені);

- в басейні  річки Барабой наповнюване з Дністра Барабойське водосховище має 3 категорію якості води (вода добра, досить чиста), натомість в нижній частині якість води у річці і Санжейському водосховищі набуває гіршу 4 категорію якості (вода задовільна, слабо забруднена); 
- вода р.Дністер вздовж течії поліпшується від с.Троїцьке до с.Маяки від 4 до 3-ї категорії якості (від задовільних до добрих, від слабо забруднених до досить чистих);

- вода Дністровського  лиману у верхній частині має  3 категорію якості, у нижній – 4 категорію.

Таким чином, у більшості випадків можна напевно  пов’язати погіршення якості води з впливом стічних вод конкретних джерел забруднення. Більш детальний  аналіз буде зроблено у подальшому у дипломній роботі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВИКОРИСТАНІ ДЖЕРЕЛА

 

1. Іваненко О.Г. Математичне моделювання гідроекологічних систем: Навчальний посібник. – Одеса, Вид-во «Екологія» , 2006. – 141.

2. http://oblrada.odessa.gov.ua/

3. http://www.menr.gov.ua/content/article/5988

4. http://menr.gov.ua/odesa 2009.doc

5. Горєв Л.М. Основі моделювання в гідроекології. – К.: Либідь, 1996. –336 с.

6. Сміт Дж. М. Моделі в экологии/ Пер. з англ. – М.:Мир, 1976. – 184 с.

7. Методичні вказівки до проведення навчальної практики за спеціальністю «Екологія та охорона навколишнього середовища», спеціалізація «Гідроекологія»./ Іваненко О.Г., Захарова М.В./-Одеса,ОДЕКУ,2009.-41 с.