АНАЛІЗ ВПЛИВУ ГЛОБАЛЬНИХ ТРЕНДІВ ЗМІН КЛІМАТУ НА ЦВІТІННЯ РІЧКИ ДНІПРО В РАЙОНІ КАНАЛУ ДНІПРО–ДОНБАС
Анотація
Гідродинамічні властивості водойми можуть впливати на потенціал розвитку цвітіння ціанобактерій. Повільно текучі або стоячі води більше сприяють стабільності цвітіння. Тому вода зі швидшим потоком, сильнішим змішуванням або вищою швидкістю обертання має меншу ймовірність розвитку цвітіння в ній ціанобактерій. Найбільший вплив на цвітіння р. Дніпро в районі каналу Дніпро–Донбас мають Кременчуцьке та Кам’янське водосховища. Їх температурний режим у теплий період року сприяє розвитку зоо- та фітопланктону. Водяна рослинність найпоширеніша на мілководді. Влітку спостерігається цвітіння води. Цей процес охоплює до 70 % площі водосховищ, особливо у південній частині та затоках, погіршуючи якість води. Вища частота та інтенсивність опадів, що супроводжуються більш тривалими періодами посухи, можуть створити більшу рухливість поживних речовин і триваліші періоди високих температур без змішування. Ціанобактерії здатні швидко використовувати поживні речовини, що надходять до водойм внаслідок дощів. Сильні вітри також можуть впливати на популяцію, приштовхуючи клітини та колонії ціанобактерій до берегів, де вони накопичуються. Ці водосховища розташовані у помірно континентальній кліматичній зоні й належать до водойм, які добре прогріваються. Цьому сприяє їх ширина, завдяки якій спостерігається інтенсивне вітрове перемішування в середній і нижній частинах водосховищ, унаслідок чого температура розподіляється рівномірно і горизонтально. З метою підтвердження та доповнення результатів натурних досліджень було проведено статистичну обробку якісних показників води р. Дніпро в районі каналу Дніпро–Донбас. Визначення трендів проведені методом регресійного аналізу часових рядів якісних показників води. Перевірку відповідності розподілу до нормального виконували за тестами Колмогорова–Смірнова та Шапіро–Уілка. Кореляційний аналіз було проведено за допомогою параметричного методу Пірсона та непараметричного методу Спірмана. Визначення періоду коливань виконано за допомогою спектрального методу перетворень Фур’є. Проведений комплексний аналіз дав можливість встановити чинники, що є головною причиною цвітіння води в досліджуваному районі, що дає змогу керувати необхідними процесами водопідготовки.
Посилання
2. Gardea-Torresdey, J. L., Arenas, J. L., Francisco, N. M. C., Tiemann, K. J., & Webb, R. (1998). Ability of Immobilized Cyanobacteria to Remove Metal Ions From Solution and Demonstration of the Presence of Metallothionein Genes in Various Strains. Journal of Hazardous Substance Research, 1(1), 18. https://doi.org/10.4148/1090-7025.1001
3. Chorus, I., & Welker, M. (Eds.). (2021). Toxic Cyanobacteria in Water: A Guide to Their Public Health Consequences, Monitoring and Management (2nd ed.). CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781003081449
4. Huh, J.-H., & Ahn, J.-W. (2017). A perspective of chemical treatment for cyanobacteria control toward sustainable freshwater development. Environmental Engineering Research, 22(1), 1–11. https://doi.org/10.4491/eer.2016.155
5. Loboda, N., Kozlov, M. (2020) Otsinka vodnykh resursiv richok Ukrayiny za serednimy statystychnymy modelyamy traektoriy zmin klimatu RCP4.5 ta RCP8.5 u period 2021–2050 roky [Estimation of water resources of rivers of Ukraine according to average statistical models of climate change trajectories RCP4.5 and RCP8.5 in the period 2021–2050]. Ukrayins‘kyy hidrometeorolohichnyy zhurnal, 25, 93–104. [in Ukrainian].
6. Federal-Provincial-Territorial Committee on Drinking Water. (2016). Cyanobacterial toxins in drinking water.
7. Singh, J. S., Kumar, A., Rai, A. N., & Singh, D. P. (2016). Cyanobacteria: A Precious Bio-resource in Agriculture, Ecosystem, and Environmental Sustainability. Frontiers in Microbiology, 7, 19. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00529
8. Bereka, V., Boshko, I., Kondratenko, I., Zabulonov, Y., Charnyi, D., Onanko, Y., Marynin, A., & Krasnoholovets, V. (2021). Efficiency of plasma treatment of water contaminated with persistent organic molecules. Journal of Environmental Engineering and Science, 16(1), 40–47. https://doi.org/10.1680/jenes.20.00028
9. Sun, S., Jiang, T., Lin,, Y., Song J., Zheng, Y., & An, D. (2020). Characteristics of organic pollutants in source water and purification evaluations in drinking water treatment plants. Science of the Total Environment, 733, 139277. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139277
10. Khvesyk, M.A., Holyan, V.A. (2008) Ratsionalizatsiya vodokorystuvannya v komunal’nomu hospodarstvi: realiyi ta perspektyvy [Rationalization of water use in public utilities: realities and prospects]. Ekonomika ta derzhava, 9, 39–43. Retrieved from: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ecde_2008_9_13 (accessed 22 February 2024). [in Ukrainian].
11. Vyshnevskyi, V., & Lopata, L. (2016). Bloom of water on the water intake of the Dnipro water processing station. Land Reclamation and Water Management, 104(2), 31–35. Retrieved from: https://mivg.iwpim.com.ua/index.php/mivg/article/view/53
12. Newcombe, G., House, J., Ho, L., Baker, P., & Burch, M. (2010). Management strategies for cyanobacteria (blue-green algae): A guide for water utilities. WQRA.
13. Zorina, O.V. (2019). Hihiienichni problemy pytnoho vodopostachannia Ukrainy ta shliakhy yikh vyrishennia v umovakh yevrointehratsii [Hygienic problems of drinking water supply in Ukraine and ways to solve them in the conditions of European integration]. Doctor’s thesis. Kyiv.
14. Vyshnevskyi, V.I. (2011). Rika Dnipro - [Dnipro River]. Kyiv: Interpres LTD. [in Ukrainian].
15. Onanko, A. P., Dmytrenko, O. P., Pinchuk-Rugal, T. M., Onanko, Y. A., Charnyi, D. V., & Kuzmych, A. A. (2022). Characteristics of monitoring and mitigation of water resources clay particles pollution by ζ-potential research. 16th International Conference Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment, 2022(1), 1–5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580005
16. Mosiichuk, Ya.B., & Khoruzhyy, P.D. (2021). Kilkisni ta yakisni pokaznyky pryrodnykh i stichnykh vod u baseini Dnipra [Quantitative and qualitative indicators of natural and wastewater in the Dnipro basin]. Problemy vodopostachannia, vodovidvedennia ta hidravliky, 36, 39-47. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2021.36.39-47
17. Vyshnevskyi, V., Shevchuk, S., & Kravtsova, O. (2017). Water quality patterns over the length of the Dnieper River. Land Reclamation and Water Management, 106(2), 33–42. Retrieved from https://mivg.iwpim.com.ua/index.php/mivg/article/view/22
18. Caltran, I., Heijman, S. G. J., Shorney-Darby, H. L., & Rietveld, L. C. (2020). Impact of removal of natural organic matter from surface water by ion exchange: A case study of pilots in Belgium, United Kingdom and the Netherlands. Separation and Purification Technology, 247, 116974. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2020.116974
19. Jurchevsky, E. B., & Pervov, A. G. (2020). Potentialities of Membrane Water Treatment for Removing Organic Pollutants from Natural Water. Therm. Eng. 67, 484-491. https://doi.org/10.1134/S0040601520070095
20. Vyshnevskyi, V. I., & Shevchuk, S. A. (2020). Use of remote sensing data to study ice cover in the Dnipro Reservoirs. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 29 (1), 206–216. https://doi.org/10.15421/112019
21. Mosiichuk, Y, & Mosiichuk, A. (2023). Analysis of changes in water indicators intensifying what “BLOOMING” in the Kaniv Reservoir. 17th International Conference Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment, Nov 2023, Volume 2023, p. 1-5. European Association of Geoscientists & Engineers. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2023520118
