Еколого-гігієнічна оцінка якості дніпровської води з використанням методів інтегрального оцінювання та кластерного аналізу

M. Y. Antomonov, O. V. Zorina

Анотація


Виявлено, що якість води річки Дніпро із 12 пунктів відбору проб, що були розташовані від верхньої до нижньої частини річки, протягом 2015 – 2017 рр. характеризувалася підвищеним умістом органічних та біогенних речовин, що збігається з даними 90-х років минулого століття. Середній уміст ХСК  майже не змінився (27,66 ± 0,203) та перевищував гігієнічний норматив для джерел питного водопостачання (15,0 мг/л) майже у 2 рази. Інтегральна оцінка екологічного стану річкової води дозволила виділити схожі за якістю зони екологічного стану річки щодо вмісту органічних речовин та оцінити їх кількісно. Виявлено, що  найпроблемнішу якість мала вода із пункту відбору проб 6 Кам’янського водосховища (біля м. Горішні Плавні). Пункти відбору проб щодо величини розрахованого інтегрального індексу можливо поділити на групи та розташувати у наступний ряд: 6 > 5 > 1 – 4 > 7 – 11 > 12. Виявлено суттєвий зріст індексу у пункті 5 (у 1,5 рази) та 6 (ще у 1,2 рази), його зниження у пункті 12 (у 1,8 разів). З використанням методу кластерного аналізу за схожими ознаками угруповано показники якості річкової води (розчинений кисень, кольоровість, амоній, хімічне споживання кисню, фосфат-іон, залізо та марганець). Встановлено, що найближче у багатомірному просторі розташовано такі показники, як залізо, марганець, фосфат-іон та амоній, потім до них примикає кисень, зазначені показники утворюють перший кластер; до другого кластеру віднесено ХСК та кольоровість. Відокремлено також два основних кластери з пунктів відбору проб:  1 – 6 (біля м. Київ – біля м. Горішні Плавні) та 7 – 12 (біля м. Кам’янське – м. Херсон). У двох кластерах знаходяться чотири кластери з мінімальними відстанями, що за їх величинами можливо розташувати у наступний ряд: 7 – 8 < 9 – 10 < 11 – 12 (перший кластер) <  2 – 4 (другий кластер). Якість річкової води у двох пунктах відбору проб однієї пари має схожі властивості.

Ключові слова: поверхневі води, органічні речовини, інтегральна оцінка, кластерний аналіз


Повний текст:

PDF

Посилання


Prokopov V. (2011). Gigienichni problem vodopostachania v Ukraine [Hygienic issues of water supply in Ukraine]. Experience and perspectives of scientific accompaniment and practice. Kyiv, 106-132 (in Ukrainian).

Stankevich V., Tarabarova S., Gumennikova N., Benke L. (2016). Gigienichni aspekty shchodo sanitarnogo ta ekologicheskogo stanu zatoki Dnipra “Osokorki” ta prylegloi teritorii v rayoni zh/m “Osokorki” ta zabezpechenia optimalnykh umov ikh vykorystania dlia rekreatsiynykh tsiley [Hygienic aspects of sanitary condition and ecological state of Dnirpo gulf “Osokorky” and surrounding area in area of housing estate “Osokorky” and providing of optimal conditions of their usage for recreational purposes]. Topical issues of hygiene and ecological safety in Ukraine: collection of thesis of academic and practical conference. Kyiv. Vol.16, 195-197 (in Ukrainian).

Prokopov V. (2011). Problemy tsentralizovanago vodovidvedenia ta ochistki stichnykh vod naselenykh punktiv Ukrainy I shliakhy ikh vyrishenia [Problemy tsentralizovanago vodovidvedenia ta ochistki stichnykh vod naselenykh punktiv Ukrainy I shliakhy ikh vyrishenia]. Topical issues of hygiene and ecological safety of Ukraine: сollection of thesis of academic and practical conference. Kyiv, 89-91 (in Ukrainian).

Pichura V., Shahnam I., Bustryakova A. (2018). [Space-time regularity of water quality formation in Dnipro River]. Bio-resources and environmental management. Vol.10. №1-2, 25-46 (in Ukrainian).

Osnovy ekologii (2013). [The Fundamentals of Ecology]. Edited by Bardova V., Fedorenko V.: Ministry of Health of Ukraine. K.: New book, 424 (in Ukrainian).

Helashvili D., Zinchenko T., Virchrystuk L., Karandashova A. (2016). Integralnaia otsenka ekologicheskogo sostoiania vodnykh obektov po gidrokhimicheskim I gidrobiologicheskim pokazateliam [Integral assessment of ecological state of water bodies according to the hydrohemical and hydrobiological indicators]. [Electronic source]. Access mode: file:///C:/Users/user%20Pr2016/Downloads/integralnaya-otsenka-ekologicheskogo-sostoyaniya-vodnyh-obektov-po-gidrohimicheskim-i-gidrobiologicheskim-pokazatelyam.pdf (in Russian).

Onyshchenko G., Rahmanyn Y., Karmazynov F. (2013). Benchmarking kachestva pitievoy vody [Benchmarking of potable water quality]. Spb.: New journal, 464 (in Russian).

Vasylenko S., Kobylyanskii V. Integralne otsiniuvanie iakosti pitnoi vody v sylno rozgaluzheniy vodoprovidniy merezhi [Integral assessment of potable water quality in multi-brench water network]. [Electronic publication]. Access mode: http://eprints.kname.edu.ua/41917/1/4.pdf (in Ukrainian).

Abbasi T., Abbasi S.A. Water quality indias. Amsterdam: Elsevier Science Ltd, 2012, 384.

Voitenko L., Kopileva V., Srokal M. (2015). Kontseptsia integralnoi otsinki iakosni vody dlia riznykh vydiv vodospozhivania z vykoristaniam funktsii bazhanosti Kharringtona [Concept of integral assessment of water quality for different types of water consumption with the use of Harrington's desirability function]. Bio-resources and environmental management. № 1-2,Vol.5, 25-36 (in Ukrainian).

Antomonov M. (2018). Matematicheskaia obrabotka i analiz medico-biologicheskikh danykh [Mathematical treatment and analysis of medical and biological data 2nd edition]. Kyiv: MIC “Medinform”, 579 (in Russian).

Azarov I., Sydorenko V., Demkin A., Sereda Y. (2017). Analiz metodiv matematychnogo modeliuvania ekologichnoi bezpeky [Analysis ofmethods for mathematical modeling of ecological safety]. Issues of ecological safety: collection of thesis of academic and practical XV conference.Kremenchuk, 11 (in Ukrainian).

Dniprovske baseynove upravlinia vodnykh resursiv. Derzhavne agentstvo vodnykh resursov [Dnipro Basin Department of Water Resources. State Agency for Water Resources]. URL: http://dbuwr.com.ua/upravlinnya-vodnimi-resursami/monitoring-yakosti-vodi.html (in Ukrainian).

Prokopov V., Teteneva I., Tarabarova S., Martyshchenko N., Nekrasova L. et al. (2001). Kompleksnyi monitoring r. Dnepr: itogi issledovania kachestva vody I prognoz ego izmenenia [Complex monitoring of Dnipro River: results of research of water quality and forecast of its change]. Hygiene of settlements. № 38, 203-207 (in Russian).




DOI: http://dx.doi.org/10.31548/bio2018.03.004

Метрики статей

Завантаження метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.