Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

Міністерство екології та природних ресурсів України Державне агентство водних ресурсів України Громадська рада при Мінприроди України Кілійська районна рада Кілійська міська рада Благодійний фонд Добра та Любові Олександра Дубового Національний університету водного господарства та природокористування Інституту водних проблем і меліорації Вінницький національний технічний університет Інститут агроекології і природокористування Міжнародна академія наук екології та безпеки життєдіяльності Інститут сільського господарства Полісся Радіобіологічне товариство України Асоціація агроекологів України Всеукраїнська громадська організація "Чиста хвиля" Громадська організація "Центр сучасних інновацій" Громадська організація "Зелене партнерство" Раціональне використання та відновлення водних ресурсів МОНОГРАФІЯ За загальною редакцією Фещенка В.П. Житомир Вид-во ЖДУ ім. І. Франка 2016

~2~ УДК 504.4.062.2 ББК 26.22 Р-27 Затверджено Вченою радою Інституту сільського господарства Полісся НААН протокол 5 від 06 червня 2016 року Рецензенти: Савчук І.М. д.с.-г.н., професор, ІСГП Ландін В.П. д.с.-г.н., с.н.с., зав. відділом ІАП Гриб Й.В. д.б.н., професор, НУВГП Автори: Бордюг Наталя Сергіївна к.с.-г.н., доцент, ЖНАЕУ Гуреля Віталій Вікторович к.с.-г.н., с.н.с. ІСГП Запольський Анатолій Кирилович д.т.н., професор, зав. кафедри, ВДПУ Клименко Микола Олександрович д.с.-г.н., професор, директор НДІ, НУВГП Коніщук Василь Васильович д.б.н., с.н.с., зав. відділу ІАП Крижановський Євгеній Миколайович к.т.н., доцент, ВНТУ Мазур Ганна Михайлівна директор Науково-технічного центру «Чиста Хвиля» Мокін Віталій Борисович д.т.н., професор, зав. кафедри САКМІГ, ВНТУ Овчаренко Ірина Іванівна к.е.н., т.в.о. голови Держвод агентства України Прищепа Алла Миколаївна к.с.-г.н., професор, зав. кафедри екології, НУВГП Рудик Руслан Іванович к.е.н., с.н.с, директор ІСГП Фещенко Володимир Петрович академік МАНЕБ, доцент Шумигай Інна Вікторівна к.с.-г.н., с.н.с., ІАП Щербатюк Анна Федорівна к.т.н., зав. Сектором, Держсанепідслужби. Ящолт Андрій Русланович к.т.н., доцент кафедри САКМІГ, ВНТУ Р-27 Раціональне використання та відновлення водних ресурсів. Монографія / За заг.ред. Фещенка В.П. Житомир: Вид-во ЖДУ ім. І. Франка, 2016. 250 с, іл. ISBN 978-966-485-211-8 Монографія містить матеріали досліджень вчених теоретичного і практичного характеру з актуальних питань раціонального використання та відновлення водних ресурсів, які спрямовані вирішенню актуальних проблем водногосподарського комплексу та можливостей впровадження розробок в сучасних умовах екологічно обґрунтованого використання та споживання води Матеріали монографії можуть використовуватись керівниками підприємств, спеціалістами, аспірантами, науковими співробітниками, студентами вищих навчальних закладів. УДК 504.4.062.2 ББК 26.22 Монографія видана за сприяння: Дубового Олександра Федоровича політичного діяча, народного депутата України Бойченка Павла Івановича голови Кілійської районної ради Бабенка Олега Анатолійовича депутата Одеської обласної ради ISBN 978-966-485-211-8 Колектив авторів, 2016 Монографія

Шановні колеги! ~3~ Сердечно вітаю учасників Науково-практичної конференції «Охорона водойм від забруднення стічними водами». Проведення Конференції має важливе значення для привернення уваги місцевих та центральних органів влади, науковців та громадськості до необхідності термінової реалізації проекту «Каналізаційні очисні споруди в м. Кілія, Одеської області». Важливість реалізації даного проекту обумовлена особливим економіко-географічним положенням Кілійського району, багатого на річкові та приморські ресурси. Придунайське положення нашого району одна із важливих переваг, яка забезпечує зв'язок з країнами Центральної та Східної Європи, та зумовлює важливість Кілійщини, як ланки системи європейських транспортних коридорів. У зв язку з цим нагальним і невідкладним питанням для подальшого сталого розвитку району є співпраця установ та організацій різних форм власності у сфері охорони навколишнього природного середовища та зменшення забруднення екосистеми стічними водами. Щиро бажаю організаторам та учасникам Конференції плідної роботи, конструктивного діалогу та нових вагомих здобутків З повагою, Голова Кілійської районної ради Павло Бойченко Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~4~ Шановні учасники Конференції Радий вітати вас в місті Кілія на відкритті Науково-практичної конференції на тему: «Охорона водойм від забруднення стічними водами». Вважаю, що це чудова нагода для представників влади всіх рівнів, спеціалістів, науковців та громадськості не тільки обмінятися досвідом, та новими напрацюваннями, а й звернути увагу кожного пересічного громадянина на проблему забруднення водної екосистеми Кілійського району. Маю надію, що наша Конференція стане вагомим внеском у розвиток пріоритетної для України галузі охорони навколишнього природного середовища та стане початком реалізації масштабного проекту реконструкції систем водовідведення «Каналізаційні очисні споруди в м. Кілія Одеської області». Впровадження інноваційних каналізаційних технологій з врахуванням екологічного фактору розвитку територій є актуальним питанням сьогодення. Особливо відповідна проблема гостро відчувається в місті Кілія та Кілійському районі українській частині дельти Дунаю та стратегічній території Одеської області на шляху Європейської інтеграції. Переконаний, що разом з вами ми зможемо виробити подальші шляхи для ефективної співпраці на всіх рівнях задля вирішення проблеми забруднення водних ресурсів Кілійщини стічними водами. Бажаю учасникам науково-практичної конференції плідної роботи та нових творчих здобутків в ім я забезпечення сталого розвитку природних ресурсів Кілійського району та України в цілому. З повагою, Депутат Одеської обласної ради Олег Бабенко Монографія

ЗМІСТ ~5~ Овчаренко І.І., Мокін В.Б., Крижановський Є.М. РОЗДІЛ 1. ГІДРОГРАФІЧНЕ ТА ВОДОГОСПОДАРСЬКЕ РАЙОНУВАННЯ УКРАЇНИ... 8 1.1. Загальна методологія та технологія районування... 8 1.2. Законопроект змін до Водного кодексу для законодавчого затвердження гідрографічного та водогосподарського районування... 11 Овчаренко І.І., Мокін В.Б., Крижановський Є.М., Ящолт А.Р. РОЗДІЛ 2. ПОБУДОВА ВОДОГОСПОДАРСЬКИХ БАЛАНСІВ БАСЕЙНІВ РІЧОК УКРАЇНИ... 14 2.1. Загальні теоретичні відомості... 14 2.2. Технологія побудови водогосподарських балансів басейну річки... 15 2.3. Побудова водогосподарських балансів басейну р. Південний Буг... 19 2.4. Побудова водогосподарських балансів басейну р. Сіверський Донець... 23 Мокін В.Б., Крижановський Є.М. РОЗДІЛ 3. СТАН СТВОРЕННЯ ГЕОІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ ВОДНИХ ТА ВОДОГОСПОДАРСЬКИХ ОБ ЄКТІВ УКРАЇНИ... 29 Мокін В.Б., Ящолт А.Р., Крижановський Є.М. РОЗДІЛ 4. КОМПЛЕКСНИЙ АНАЛІЗ ПРОБЛЕМ ВОДОКОРИСТУВАННЯ ТА МОНІТОРИНГУ СТІЧНИХ І ПРИРОДНИХ ВОД В УКРАЇНІ... 37 4.1. Аналіз проблем моніторингу вод в Україні... 37 4.2. Методологія та технологія комплексного аналізу стану вод в Україні... 40 4.3. Виявлені в результаті аналізу проблеми... 43 Список використаних джерел до розділів 1-4... 49 Фещенко В.П., Клименко М.О., Гуреля В.В. РОЗДІЛ 5. МОНІТОРИНГ СВІТОВОГО ОКЕАНУ... 53 5.1. Джерела і види забруднення океану... 53 5.2. Процеси самоочищення морського середовища від забруднюючих речовин... 58 5.3. Завдання та наукові основи комплексного глобального моніторингу океану... 60 5.4. Організація спостережень за станом вод морів та океанів... 61 5.4.1. Категорії пунктів та програми спостережень за забрудненням морського середовища... 61 5.4.2. Оцінка та контроль нафтових забруднень поверхні моря... 65 5.4.3. Екологічний стан Чорного й Азовського морів... 66 Фещенко В.П., Клименко М.О., Прищепа А.М. РОЗДІЛ 6. МОНІТОРИНГ ПОВЕРХНЕВИХ ВОД... 69 6.1. Сучасний стан поверхневих вод України. Джерела і види їх забруднення... 69 6.2. Основні завдання та організація роботи системи моніторингу поверхневих вод... 71 6.3. Вимоги до мережі спостережень і контролю за якістю поверхневих вод. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~6~ Пункти спостережень, контрольні створи.... 76 6.4. Програми спостережень за гідрологічними та гідрохімічними показниками, строки проведення гідрохімічних робіт на пунктах спостереження... 78 6.5. Методи та строки відбору проб... 79 6.6. Гідробіологічні спостереження... 81 6.6.1. Основні гідробіологічні показники якості води... 84 6.6.2. Гідробіологічні спостереження за якістю води та відкладами дна. Повна і скорочена програми спостережень. Правила відбору проб... 85 6.7. Оцінка та прогноз якості води... 87 6.7.1. Оцінка природної якості води в маловодну фазу стоку... 87 6.7.2. Оцінка якості води в річках та водоймищах в умовах антропогенної дії... 88 6.7.3. Інтегральні показники оцінки якості води та методи прогнозу... 93 Фещенко В.П., Клименко М.О., Прищепа А.М., Гуреля В.В. РОЗДІЛ 7. МОНІТОРИНГ МЕЛІОРОВАНИХ ЗЕМЕЛЬ... 97 7.1. Основні завдання та схема меліоративного моніторингу... 97 7.2. Вибір еталонних об єктів, обґрунтування раціонального комплексу досліджень... 98 7.3. Методика спостережень і досліджень на еталонних водозаборах... 100 7.4. Оцінка екологічного стану на осушуваних та прилеглих до них землях... 101 Коніщук В.В. РОЗДІЛ 8. НАУКОВІ ОСНОВИ ЗБАЛАНСОВАНОГО РОЗВИТКУ ВОДНО- БОЛОТНИХ УГІДЬ І ТОРФОВИЩ УКРАЇНИ... 104 Щербатюк А.Ф., Рудик Р.І., Фещенко В.П. РОЗДІЛ 9. ОБГРУНТУВАННЯ ЗАХОДІВ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ВОДОПОСТАЧАННЯ СІЛЬСЬКОГО НАСЕЛЕННЯ... 118 9.1. Водне господарство як предмет дослідження в системі заходів екологічної безпеки... 122 9.2. Роль грунту в процесах біогеохімічного колообігу речовин.... 123 9.3. Джерела забруднення об єктів довкілля ксенобіотиками... 124 9.4. Вплив нітратів на біоту... 128 9.5. Основні причини незадовільного екологічного стану водних ресурсів... 130 9.6. Стан екологічної безпеки джерел централізованого водопостачання... 131 9.7. Основні пролеми забезпечення належної якості води джерел децентралізованого водопостачання... 133 9.8. Нітратне забруднення води сільських колодязів.... 133 9.9. Вплив природних умов, сформованих у процесі філогенезу регіону на нітратне забруднення підземних вод.... 134 9.10. Вплив сільськогосподарського освоєння територій на нітратне забруднення підземних вод.... 138 9.11. Вплив мінеральних та органічних добрив на стан нітратного забруднення Монографія

підземних вод.... 139 ~7~ 9.12. Влив розвитку галузі тваринництва на стан нітратного забруднення підземних вод.... 141 9.13. Стан нітратного забруднення води джерел децентралізованиного водопостачання приватних домогосподарств.... 142 Щербатюк А.Ф., Рудик Р.І., Фещенко В.П. РОЗДІЛ 10. ЕКОЛОГІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ТА РОЗРОБЛЕННЯ ЗАХОДІВ УПРАВЛІННЯ ЕКОЛОГІЧНОЮ БЕЗПЕКОЮ МІГРАЦІЇ НАЙБІЛЬШ РОЗПОВСЮДЖЕНИХ КСЕНОБІОТИКІВ... 144 Список використаних літературних джерел до розділів 9-10... 151 Бордюг Н.С. РОЗДІЛ 11. ВПЛИВ ҐРУНТУ НА ЯКІСТЬ ВОДИ ДЕЦЕНТРАЛІЗОВАНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ... 159 11.1. Залежність якості ґрунтових вод від стану ґрунтів за хімічними показниками... 163 11.2. Залежність якості артезіанських вод від стану ґрунтів... 173 Список використаної літератури до розділів 10-11... 180 Запольський А.К., Шумигай І.В. РОЗДІЛ 12. ВИКОРИСТАННЯ ТА ЯКІСТЬ ПІДЗЕМНИХ ВОД НА ПРИКЛАДІ ЖИТОМИРЩИНИ... 183 12.1. Загальна характеристика підземних вод Житомирської області... 183 12.2. Раціональне водоспоживання підземних вод... 184 12.3. Водоспоживання підземних вод у сільській місцевості... 187 12.4. Забруднення і оцінювання підземних вод за вмістом заліза... 188 12.5. Вплив «водного фактора» на захворюваність сільського населення... 192 12.6. Очищення природних підземних вод від вмісту заліза... 193 Літературні джерела до розділу 12... 199 КОРОТКИЙ ТЕРМІНОЛОГІЧНИЙ СЛОВНИК... 201 Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~8~ РОЗДІЛ 1. ГІДРОГРАФІЧНЕ ТА ВОДОГОСПОДАРСЬКЕ РАЙОНУВАННЯ УКРАЇНИ Овчаренко І.І., Мокін В.Б., Крижановський Є.М. 1.1. Загальна методологія та технологія районування Завдання оптимального гідрографічного та, на її основі, водогосподарського районування є ключовим в системі інтегрованого управління водними ресурсами будьякої країни чи басейну річки. Вирішення завдання забезпечення населення та господарства регіону водою у достатній кількості належної якості одночасно зі збереженням гарного стану екосистем водних об єктів вимагає оптимізації водокористування на кожній водозбірній ділянці річки, а це, у свою чергу, можливе тільки у разі забезпечення достатнім обсягом достовірних регулярних даних моніторингу як якості, так і кількості вод. При цьому, якщо розглядати водозбірні басейни великих річок України (Дніпро, Дністер, Південний Буг, Сіверський Донець та ін.), які є основою гідрографічного районування, то можна звернути увагу, що на різних ділянках цих річок (верхів я, середня течія, низов я та ділянки між ними) мають місце різні природні умови формування стоку та якості поверхневих вод, а також підземних вод, які гідравлічно пов язані з поверхневими. Принципово різними можуть бути і особливості водокористування на цих ділянках. Наприклад, на окремих ділянках суттєві зміни водності обумовленими роботою магістральних каналів для перекидання води як між басейнами великих річок, так і між окремими водозбірними ділянками однієї великої річки. Отже, оптимальним для системи інтегрованого управління водними ресурсами буде розбиття водозбірних басейнів великих річок країни на окремі водозбірні ділянки з біль-менш схожими природними умовами та особливостями водокористування для подальшого розв язання оптимальної задачі водокористування одночасно зі збереженням гарного стану екосистем водних об єктів у кожній такій ділянці окремо. Для забезпечення максимально точного управління водними ресурсами такі водозбірні ділянки повинні мати якнайменшу площу. З іншого боку, більша площа таких ділянок підвищує їх забезпеченість достовірними даними моніторингу якості та кількості вод з великими рядами спостережень за багато років. Саме оптимізація границь таких водозбірних ділянок у межах кожної одиниці гідрографічного районування регіону лежить в основі його водогосподарського районування. Вчені Науково-дослідної лабораторії екологічних досліджень та екологічного моніторингу Вінницького національного технічного університету спільно з доктором географічних наук, професором Київського національного університету ім. Тараса Шевченка Гребенем В. В. в 2012 р. на замовлення Державного агентства водних ресурсів України оптимізували водогосподарське районування України [1, 2, 3]. Розробка інформаційної моделі водогосподарського районування України здійснювалась з метою підвищення ефективності управління водними ресурсами водогосподарськими організаціями, що належать до сфери управління Держводагентства України, а саме для розробки водогосподарських балансів та планів управління річковими басейнами. Основним об єктом ГІС водогосподарського районування території України є Монографія

~9~ водогосподарська ділянка (ВГД), основними характеристиками якої є загальна площа ВГД та площа ВГД у межах області, які залежать від меж водогосподарських ділянок, що будуються з урахуванням таких критеріїв [2-6, 105]: - за басейновим принципом: збіг із границею водозбірної площі басейнів озер, річок, їх лиманів та морів, з урахуванням рельєфу та ін.; - за адміністративним принципом: відповідність границям державного кордону, областей, районів, міст та сільрад; - за водогосподарським: з урахуванням топології водопровідноканалізаційної мережі міст та смт; - за розташуванням моніторингової мережі: щоб початок та кінець ВГД на основній річці збігався з місцем розташуванням гідропоста, де регулярно вимірюються витрати води. Зміна меж водогосподарської ділянки вимагає перерахунку площ водогосподарських ділянок і площ водогосподарських ділянок у межах областей та верифікації отриманих результатів. Для вирішення цих задач було створено геоінформаційну систему водогосподарського районування території України, в якій було автоматизовано певні операції, які були необхідні для проведення оптимізації цього районування (рис. 1.1). Рис. 1.1. Геоінформаційна система водогосподарського районування території України та програма для автоматизації процесу оптимізації цього районування Наприклад, у ній є підпрограма «Автоматичне визначення площ ВГД», побудована з урахуванням методологій та технологій, розроблених у даній роботі, що дозволило автоматизувати процес побудови водогосподарських ділянок, межі та площі яких змінюються в залежності від різних комбінацій критеріїв, що ідентифікуються та враховуються для кожної ВГД окремо, на основі вибраних у даний момент шарів та об єктів ГІС. Такий підхід суттєво пришвидшив процес ідентифікації та верифікації Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~10~ меж водогосподарських ділянок і дозволив сформувати другу версію інформаційної моделі водогосподарського районування території України. Тобто було швидко згенеровано декілька варіантів водогосподарського районування з урахуванням пріоритетності тих чи інших критеріїв [6, 7]. Потім кожен варіант ретельно розглядався комісією експертів у складі начальників управлінь і відділів центрального апарату Держводагентства та вчених у галузі географічних наук, які проводять дослідження саме у сфері управління водними ресурсами і господарством України. Цей другий варіант моделі (у вигляді ГІС як на рис. 1.1, але без функцій оптимізації, а лише з функціями перегляду) було розіслано в усі басейнові та обласні управління водних ресурсів України для перевірки. В результаті надійшло ще багато пропозицій та доповнень, які також були враховані. Результуючий, третій, варіант гідрографічного та водогосподарського районування був переданий у 2013 році у Держводагентство та впроваджений в усіх його 31 басейнових та обласних управліннях водних ресурсів, а також опублікований, як окремі карти, за участі Мінприроди та ЗАТ «Інститут передових технологій» за кошти ЄС (рис. 1.2, 1.3), які передано в основні урядові та міжнародні інституції відповідного профілю [2-7]. Рисунок 1.2 Карта гідрографічного районування України Монографія

~11~ Рисунок 1.3 Карта водогосподарського районування України, для розробки якої була використана авторська технологія багатокритеріальної оптимізації границь ВГД Найважливішим є те, що положення Угоди про асоціацію України з ЄС, частина з яких вже вступила в дію з 1 листопада 2014 р., зокрема Додаток XXX прямо вимагають, щоб Україна розробила та законодавчо затвердила гідрографічне районування країни відповідно до вимог Водної Рамкової Директиви ЄС протягом 3 років, тобто до 31 жовтня 2017 р. Отже, перша частина цієї вимоги в Україні вже виконана. Для виконання наступної частини спершу необхідно внести зміни у Водний Кодекс України. 1.2. Законопроект змін до Водного кодексу для законодавчого затвердження гідрографічного та водогосподарського районування Для підведення законодавчої бази під затвердження гідрографічного та водогосподарського районування країни у Верховну раду України був внесений законопроект (від 09.12.2015 р., 3603) «Про внесення змін до деяких законодавчих актів України щодо впровадження інтегрованих підходів в управління водними ресурсами за басейновим принципом», який був прийнятий у першому читанні, і відправлений на певне доопрацювання для підготовки до розгляду у другому читанні. Зокрема, основними положеннями цього законопроекту, які напряму стосуються питань, пов язаних із гідрографічним та водогосподарським районуванням, є такі: Водний об'єкт природний або створений штучно елемент довкілля, в якому зосереджуються води (море, лиман, річка, струмок, озеро, водосховище, ставок, канал та їх дно, а також водоносний горизонт). Водогосподарський баланс співвідношення між притоком та витратою води на будь-якій частині земної поверхні за певний час з урахуванням господарської Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~12~ діяльності людини. Басейновий принцип управління комплексне (інтегроване) управління водними ресурсами в межах району річкового басейну. Водогосподарська ділянка частина річкового басейну, для якої розробляються водогосподарські баланси, встановлюються ліміти забору води із водного об'єкта та інші параметри використання водного об'єкта (водокористування). Водогосподарське районування це розподіл гідрографічних одиниць на водогосподарські ділянки, який здійснюється для розроблення водогосподарських балансів. Водогосподарські системи комплекс пов'язаних між собою водних об'єктів та гідротехнічних споруд, призначених для управління водними ресурсами. Гідрографічне районування це поділ території України на гідрографічні одиниці, який здійснюється для розроблення та впровадження планів управління річковими басейнами. Екологічна витрата мінімальна розрахункова витрата води, що скидається з водосховища (ставка) до річки відповідно до встановлених для цих водосховищ (ставків) режимів роботи з урахуванням прогнозу водності та екологічних вимог. Лиман затоплена водами моря пригирлова частина річкової долини або балки. Перерозподіл водних ресурсів подача (перекачування) води з одного річкового басейну в інший або в межах одного річкового басейну для забезпечення потреб водокористувачів маловодних регіонів у водних ресурсах. Перехідні води поверхневі води у межах гирлової ділянки річки, а також лиманів, де відбувається змішування прісних та солоних вод. План управління річковим басейном аналіз стану та комплекс заходів для досягнення цілей, визначених для кожного району річкового басейну у встановлені терміни. Прибережні води води між береговою лінією та лінією у територіальному морі на відстані однієї морської милі від вихідної лінії, що використовується для визначення ширини територіального моря. Район річкового басейну головна одиниця управління у галузі використання і охорони вод та відтворення водних ресурсів, що складається з річкового басейну (сусідніх річкових басейнів) та пов'язаних з ними прибережних і підземних вод. Річковий басейн (водозбір) частина земної поверхні, стік води з якої послідовно через пов'язані водойми і водотоки здійснюється в море, лиман або озеро. Суббасейн частина річкового басейну, стік води з якої через пов'язані водойми і водотоки здійснюється до головної річки басейну або водогосподарської ділянки нижче за течією. В Україні встановлюються 9 районів річкових басейнів: - район басейну Дніпра; - район басейну Дністра; - район басейну Дунаю; - район басейну Південного Бугу; - район басейну Дона; - район басейну Вісли; - район басейну річок Криму; - район басейну річок Причорномор'я; Монографія

~13~ - район басейну річок Приазов'я. У межах встановлених районів річкових басейнів центральним органом виконавчої влади, що забезпечує формування державної політики у сфері охорони навколишнього природного середовища, можуть виділятися суббасейни. Межі районів річкових басейнів, суббасейнів та водогосподарських ділянок затверджуються центральним органом виконавчої влади, що забезпечує формування державної політики у сфері охорони навколишнього природного середовища. Водогосподарські ділянки виділяються у межах районів річкових басейнів з урахуванням басейнового принципу управління, адміністративно-територіального устрою, фізико-географічних умов та господарської діяльності центральним органом виконавчої влади, що забезпечує формування державної політики у сфері охорони навколишнього природного середовища. Водогосподарські баланси розробляються для оцінки наявності та можливості використання водних ресурсів у межах водогосподарських ділянок. Водогосподарські баланси затверджуються центральним органом виконавчої влади, що реалізує державну політику у сфері розвитку водного господарства. Порядок розробки водогосподарських балансів затверджується центральним органом виконавчої влади, що забезпечує формування державної політики у сфері охорони навколишнього природного середовища. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~14~ РОЗДІЛ 2. ПОБУДОВА ВОДОГОСПОДАРСЬКИХ БАЛАНСІВ БАСЕЙНІВ РІЧОК УКРАЇНИ Овчаренко І.І., Мокін В.Б., Крижановський Є.М., Ящолт А.Р. 2.1. Загальні теоретичні відомості Водна рамкова директива ЄС (EU Water Framework Directive 2000/60 / EC) [26], яка є обов'язковою для виконання всіма країнами ЄС і країнами, що підписали угоду про Асоціацію (в Україні ця директива вступила в силу з 01.11.2014 р) вказує (Додаток 2, п. 1.4): «Держави-члени повинні збирати та зберігати інформацію щодо типу та розміру значних антропогенних тисків, яких можуть зазнавати поверхневі водні об єкти у кожному районі річкового басейну». У тому ж пункті зазначається, що повинна проводитися «Оцінка та визначення впливу значного регулювання стоку, включаючи перекачування і відведення води, на загальні характеристики потоку та водний баланс». Такий баланс дозволяє врахувати критерії і принципи екологічної безпеки та концепції сталого розвитку, що вимагають збалансованого водокористування, котре не викликає погіршення екологічного стану природних вод, від якого, як правило, залежать всі інші екосистеми регіону. Він дозволяє прогнозувати дефіцит або резерв водних ресурсів, які ще можуть бути використані для господарських потреб. Побудовою, прогнозуванням і оптимізацією водного і водогосподарського балансу займаються провідні наукові колективи як в Європі, так і у світі. Особливу актуальність в Європі має не класичний річний водогосподарський баланс району річки, тобто великої ріки, що впадає в море, а деталізований водогосподарський баланс з деталізацією по місяцях і водогосподарських ділянках, на які розбивається район річкового басейну. Деталізація в часі дозволяє краще врахувати нерівномірну динаміку гідрометеофакторів і здійснення водокористування по місяцях року (режими експлуатації водойм, зрошення, сезонні виробництва і т.п.). Водогосподарський баланс виступає як одне із джерел вихідної інформації при плануванні і експлуатації об єктів водного господарства. Отже, водогосподарський баланс є відображенням складної взаємодії водних ресурсів, формування яких зумовлене природними і антропогенними факторами, з потребами у воді людського суспільства, які визначаються економічними, технологічними і соціальними факторами. Як відомо, водогосподарський баланс це співвідношення між надходженням та витратою води на будь-якій частині земної поверхні за певний час з урахуванням господарської діяльності людини [7]. Баланси складаються не тільки по цілих районах річкових басейнів, а й по водогосподарських ділянках (ВГД) цих басейнів. Розрахунки балансу по верхній ділянці використовуються для його розробки по нижче розташованій ділянці. При складанні таких балансів повинні враховуватись чинні в Україні методики гідрографічного та водогосподарського районування [5]. Метою складання водогосподарських балансів є оцінювання наявності і ступеня використання водних ресурсів, планування і ухвалення рішень з питань використання і охорони вод. Монографія

~15~ Залежно від проблем, які вирішуються, і охоплюваного інтервалу часу, А.В. Яцик виділяє кілька видів водогосподарського балансу. 1. Для аналізу сучасного використання водних ресурсів розробляються звітні ВГБ, які є частиною Державного водного кадастру. Звітні ВГБ складаються щороку і є одним з основних джерел інформаційного забезпечення органів управління в галузі використання і охорони водних ресурсів. 2. Для уточнення режимів експлуатації водосховищ та водогосподарських систем, а також оперативного планування розподілу води розробляють оперативні ВГБ. Їх складають на основі гідрологічних прогнозів на найближчий період місяць, сезон. 3. При плануванні розвитку господарства розробляють планові ВГБ. Їх метою є перевірка збалансування приросту потреб у воді, які передбачаються в певних планах, за наявності водних ресурсів. 4. У схемах комплексного використання і охорони вод, проектах і технікоекономічних обґрунтуваннях водогосподарських споруд і систем розробляють (на майбутні 15 20 років і більше) перспективні (або прогнозні) ВГБ. Вони призначені для виявлення необхідності в проведенні заходів щодо збільшення існуючих водних ресурсів та аналізу можливості задоволення господарських та природоохоронних потреб у воді при виконанні запланованих заходів. 2.2. Технологія побудови водогосподарських балансів басейну річки Для розрахунку водогосподарського балансу ВГД використовується наступне рівняння (в одиницях об єму води за розрахунковий період) [8-14]: B = W вх +W біч +W пзв +W зв +W дот ±ΔV±ΔW л W вип W ф W з W пер W вкр W кп, (2.1) де B водогосподарський баланс; W вх об єм стоку, що надходить за розрахунковий період з вище розташованих ВГД; W біч об'єм стоку, що формується на розрахунковій ВГД (бічна приточність); W пзв об'єм водозабору із підземних водних об єктів, який здійснюється згідно чинного законодавства; W зв об'єм зворотних вод на розрахунковій ВГД; W дот дотаційний об єм води на ВГД (зовнішні та внутрішньобасейнові перекидання); ±ΔV спрацювання (+), наповнення ( ) ставків та водосховищ; ±ΔW л втрати води при осіданні льоду на берегах при зимовому спрацюванні і/або повернення води в результаті танення льоду весною; W вип втрати на додаткове випаровування та льодоутворення з водосховищ (з урахуванням повернення води від розтавання льоду); W ф фільтраційні втрати з водосховищ; W з зменшення стоку річки, викликане забором гідравлічно-зв'язаних з нею підземних вод; W пер перекидання частини стоку за межі розрахункової ВГД; W вкр забір поверхневих вод; W кп вимоги до стоку в замикаючому створі ВГД (комплексний попуск). Уся ця інформація потрібна по кожній ВГД, однак, як правило, за даними моніторингу вод та водокористування вона є не у повному обсязі. Одна із найбільших проблем полягає в тому, що гідропости для вимірювання витрат води розташовані не завжди на межах ВГД, а, отже, відсутні головні дані дані про витрати води у річці. Проілюструємо яким чином можна усунути цю проблему з використанням відомих у галузі гідрології співвідношень та підходів [7] Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~16~ Охарактеризуємо особливості алгоритму розрахунку кожної складової водогосподарського балансу (по місяцях) ВГД [8-14]. 1. Об єм стоку W вх, що поступає за розрахунковий період з вище розташованих ВГД розраховується за прогнозними значеннями витрат найближчого до верхньої межі ВГД гідрологічного поста. Приклад такого прогнозу приведено на рисунку 2.1. У випадку розташування гідропоста безпосередньо на межі ВГД прогнозні значення використовуються для розрахунку об єму стоку, що поступає за розрахунковий період з вище розташованих ВГД, за формулою (3.29) [7]: W вх = 86400 N Q ВГД, (2.2) де N кількість днів у розрахунковому місяці (періоді), Q ВГД = Q ГП ; Q ГП прогнозне значення витрат гідрологічного поста, розташованого на верхній межі ВГД; Q ВГД прогнозне значення витрат у верхній межі ВГД. 18 16 14 12 10 8 6 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Рисунок 1.3 Приклад прогнозу середньомісячних витрат води за січень за даними моніторингу 2000-2010 рр. на гідропості Лелітка на р. Південний Буг 2. Об'єм стоку W біч, що формується на розрахунковій ВГД (бокова приточність) здійснюється за аналогічним алгоритмом, що й розрахунок W вх, але вхідні дані при розрахунках беруться по замикаючому гідропосту (найближчому до нижньої границі ВГД). Приклад прогнозних витрат в замикаючому гідропості приведено на рисунку 1.4. 3. Об'єм зворотних вод W зв на розрахунковій ВГД визначається за прогнозним об'ємом зворотних вод на розрахунковій ВГД та за даними звітності державного водообліку 2-ТП (водгосп). 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Рисунок 2.2 Приклад прогнозу середньомісячних витрат води за січень за даними моніторингу протягом 2002-2010 рр. в замикаючому гідропості ВГД Монографія

~17~ 4. Об'єм водозабору підземних вод W пзв у межах, дозволених для використання (питне та промислово-побутове водокористування) визначається за прогнозним об'ємом водозабору підземних вод на розрахунковій ВГД та за даними звітності державного водообліку 2-ТП (водгосп). 5. Дотація стоку на ВГД W дот (зовнішні та внутрішньобасейнові перекидання) визначається на основі експертних даних з урахуванням специфіки ВГД. На більшості ВГД басейну річки Південний Буг дотація стоку не здійснюється. 6. ±ΔV спрацювання (+), наповнення ( ) ставків та водосховищ використовуються графіки спуску та наповнення ставків, розташованих на ВГД 7. ± ΔW л втрати води при осіданні льоду на берегах при зимовому спрацювання і/або повернення води в результаті танення льоду весною. Оскільки зимове спрацювання водосховищ та ставків басейну річки Південний Буг не здійснюється, то цими втратами води можна знехтувати. 8. W вип втрати на додаткове випаровування та льодоутворення з водосховищ здійснюється за формулою (2.3): W вип = W вип0 S/k вип, (2.3) де W вип0 середньобагаторічна величина випаровування з поверхні водойм, мм визначається на основі багаторічних даних по метеостанціях, розташованих в межах ВГД; S площа водойм на території ВГД, км 2 ; k вип коефіцієнт для узгодження розмірності. 9. W ф фільтраційні втрати з водосховищ визначаються на основі експертних даних з урахуванням специфіки ВГД. На більшості ВГД басейну річки Південний Буг розташована незначна кількість водосховищ, майже всі з них вже експлуатуються більше 10 років, що значно зменшує можливість фільтрації через дно та земляну дамбу водосховища. Тому, при розрахунку балансу для більшості ВГД даного басейну цією складовою можна знехтувати. 10. Зменшення річкового стоку W з, викликане забором гідравлічно-зв'язаних з ним підземних вод розраховується за формулою: W з =W пзв K, (2.4) де W пзв об'єм водозабору підземних вод у межах, дозволених для використання; K коефіцієнт гідравлічної зв язності поверхневих водойм ВГД з підземними водами. 11. W пер перекидання частини стоку за межі розрахункової ВГД визначається на основі експертних даних з урахуванням специфіки ВГД. На більшості ВГД басейну річки Південний Буг перекидання стоку не здійснюється. 12. Сумарне водокористування на ВГД W вкр, в тому числі, на такі потреби: на питне та промислово-побутове водопостачання, виробниче (промислове водопостачання), сільськогосподарське водопостачання, зрошування сільськогосподарських земель та інші водокористувачі визначається за прогнозним об'ємом водозабору поверхневих вод на розрахунковій ВГД та за даними звітності державного водообліку 2-ТП (водгосп). 13. Вимоги до стоку в замикаючому створі ВГД (комплексний попуск) W кп визначаються за значеннями санітарних витрат (санітарно-екологічні попуски, м 3 /с; енерго-транспортні попуски, м 3 /с; господарські попуски, м 3 /с) найближчого до верхньої межі ВГД гідровузла. У випадку розташування гідровузла безпосередньо на Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~18~ межі ВГД, значення санітарних витрат використовуються для розрахунку загальних розрахункових вимог до стоку ВГД (2.5) [110]: W кп = 86400 N Q СВ, (2.5) де N кількість днів у розрахунковому місяці (періоді), Q СВ = Q СВГ ; Q СВГ значення санітарних витрат гідровузла, найближчого до нижньої межі ВГД; Q СВ значення санітарних витрат у нижній межі ВГД. Для розрахунків водогосподарських балансів для різної водозабезпеченості побудовано криві забезпеченості для всіх основних гідрологічних постів басейну за даними багаторічних середньомісячних витрат. Наприклад, на рисунку 2.4 наведено криву забезпеченості для гідрологічного поста, розташованого на річці Південний Буг біля с. Лелітка [7]. 30 25 20 15 10 5 Qi за зменш., м3/c y = 7E-05x 2-0,1621x + 21,438 0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 75,0 80,0 85,0 90,0 95,0100,0 Рисунок 2.4 Крива забезпеченості для гідрологічного поста, розташованого на річці Південний Буг біля с. Лелітка В результаті застосування алгоритму бачимо, що тільки тільки на M = 2 ВГД є гідропости в кінці ВГД, а для N = 10 їх немає. З гідрології відомо, що у випадку розташування гідропоста не безпосередньо на межі ВГД, а до чи після неї, необхідно здійснювати перерахунок прогнозних значень, враховуючи недостатню чи надлишкову площу водозбору за формулою (2.6), а потім отримане значення підставляти у формулу (2.7) [7]: Q ВГД = Q ГП (F 2 /F 1 ) 0,75, (2.6) де F 1 загальна площа водозбору найближчого до верхньої межі ВГД гідропоста, км 2, F 2 загальна площа водозбору у верхній межі ВГД, км 2 : F 2 = F 1 ± F, (2.7) де ± F різниці у площі, км 2. Визначення додаткової (чи надлишкової) площі водозбору здійснюється по електронній карті басейну, враховуючи детальну гідрографічну мережу та цифрову матрицю висот. Приклад додаткових площ для ВГД 2.4.0.02 приведено на рисунку 2.5 [7]. Монографія

~19~ Рисунок 2.5 Приклад визначених додаткових площ для ВГД 2.4.0.02 Це дозволяє розрахувати водогосподарський баланс для усіх ВГД басейну, що не мають гідропостів безпосередньо на їх межі. Запропонований алгоритм та його удосконалення були розглянуті та успішно схвалені на засіданні семінару «Управління водними ресурсами» Держводагентства, за участі членів Науково-технічної ради та керівництва і провідних фахівців Держводагентства та його басейнових й обласних управлінь, який проводився згідно наказу голови агентства від 03.12.2013 р. 186. Цей удосконалений алгоритм рекомендований до застосування й в інших басейнах великих річок України. 2.3. Побудова водогосподарських балансів басейну р. Південний Буг У попередньому підрозділі приведено основні положення методики розрахунку водогосподарського балансу району річкового басейну. Ця робота проводилась на замовлення Держводагенства України. На основі ідентифікованої та оптимізованої інформаційної моделі басейну р. Піденний Буг була використана та удосконалена база даних та ГІС моніторингу поверхневих вод басейнової ГІС Південного Бугу, розроблена та наповнена в Науково-дослідної лабораторії екологічних досліджень та екологічного моніторингу Вінницького національного технічного університету протягом 2004-2010 рр. Для забезпечення оперативності збирання вхідних даних та розрахунку водогосподарського балансу району річкового басейну Південного Бугу розроблено комплекс засобів автоматизації, структура якого приведена рисунку 2.6 [9-15, 17]. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~20~ Карта ГІС База даних моніторингу Програма-оболонка ГІАС Excel-файл Лист «Вхідні дані» Лист «Дані по гідропостах» Лист «Криві забезпеченості» Лист «Баланс» Рисунок 2.6 Структура засобів автоматизації для розрахунків за моделлю водогосподарського балансу району річкового басейну Південного Бугу Охарактеризуємо детальніше кожну складову розробленого комплексу засобів автоматизації [9, 11]. 1. База даних моніторингу (БД моніторингу) забезпечує накопичення даних водокористування шляхом імпорту даних із відомчої системи держобліку спецводокористувачів 2-ТП (водгосп). 2. Карта ГІС містить топографічну основу та основні тематичні шари території басейну на основі карти масштабу 1:200 000. 3. Програма-оболонка забезпечує одночасну роботу з базою даних моніторингу та картою ГІС, а для задач розрахунку водогосподарського балансу басейну забезпечує наступне: - збирання даних водокористування по ВГД; - визначення сумарних площ ставків та водосховищ; - визначення сумарних об ємів спрацювання та наповнення ставків по ВГД; - запис зібраних даних до відповідних MS Excel-файлів. На рисунку 2.7 приведено інтерфейс інструменту «Збирання даних для розрахунку водогосподарського балансу». Даний інструмент забезпечує збирання наступних даних для розрахунку водогосподарського балансу: даних водокористування (сумарних місячних скидів стічних та зворотних вод, сумарних місячних заборів води з поверхневих водойм та підземних вод); сумарних площ водойм (ставків, водосховищ); сумарних місячних об ємів спрацювання та наповнення ставків. Монографія

~21~ Рисунок 2.7 Інтерфейс інструменту «Збирання даних для розрахунку водогосподарського балансу» Збирання даних може здійснюватися як по усіх ВГД басейну, так і по одній, обраній на карті, ВГД. Результати збирання даних записуються до відповідних MS Excel-файлів. Excel-файли містять такі основні листи (електронні таблиці): - «Вхідні дані»; - «Дані по гідропостах»; - «Криві забезпеченості»; - «Баланс». У лист «Вхідні дані» здійснюється автоматизований запис та збереження зібраних інструментом програми-оболонки даних (рис. 2.8). Рисунок 2.8 Приклад заповненого листа «Вхідні дані» Також, на даному листі здійснюється прогноз даних водокористування на наступний рік на основі зібраних даних за попередні роки (рис. 2.9). Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~22~ Рисунок 2.9 Приклад прогнозу даних водокористування Лист «Дані по гідропостах» містить середньомісячні та річні витрати води по основних гідропостах басейну, а також містить дані про площі водозбору усіх основних гідропостів, санітарні витрати основних водосховищ басейну та додаткові (чи надлишкові) площі для здійснення перерахунків (рис. 2.10). Рисунок 2.10 Приклад фрагмента листа «Дані по гідропостах» Також, на даному листі здійснюється прогноз середньомісячних та середньорічних витрат гідропостів на основі повного часового ряду. На листі «Криві забезпеченості» здійснюється побудова емпіричних кривих забезпеченості за даними часових рядів гідропостів басейну (рис. 2.11). Рисунок 2.11 Приклад отриманої кривої забезпеченості Монографія

~23~ Лист «Баланс» забезпечує автоматизацію розрахунків водогосподарського балансу певної ВГД [9, 11, 13, 14, 17, 18] за такими варіантами: за прогнозованими значеннями витрат у контрольних гідропостах та за 50%, або 75%, або 95% водозабезпеченості. 2.4. Побудова водогосподарських балансів басейну р. Сіверський Донець За аналогічною методологією та технологією у 2014 році авторами була розроблена автоматизована система розрахунку водогосподарського балансу басейну р. Сіверський Донець, яка забезпечує розрахунок балансу для кожної водогосподарської ділянки басейну Сіверського Дінця (рис. 2.12) [10]. Рисунок 2.12 Автоматизована система розрахунку водогосподарського балансу басейну Сіверського Дінця Цю систему було передано для тестування у відділ водних ресурсів Держводагентства (м. Київ) та у Сіверсько-Донецьке басейнове управління водних ресурсів (м. Слов янськ). За результатами цього тестування у 2015 році цю систему було удосконалено, зокрема [19]: 1. Для підвищення точності прогнозування середньомісячних витрат розраховано додаткові коефіцієнти, які враховують середнє коливання витрат води по місяцях відносно середньобагаторічного значення. Приклад графіку значень розрахованих коефіцієнтів на рисунку 2.13. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~24~ Рисунок 2.13 Графік значень додаткових коефіцієнти, які враховують середнє коливання витрат води по місяцях 2. Забезпечено прогноз середньомісячних витрат води з урахуванням обчислених додаткових коефіцієнтів, які враховують середнє коливання витрат води по місяцях відносно середньобагаторічного значення. Приклад прогнозу приведено на рисунку 2.14. Рисунок 2.14 Приклад прогнозу середньомісячних витрат води за жовтень для гідропоста м. Огірцеве 3. Здійснено розрахунки водогосподарського балансу для ділянок суббасейну Сіверського дінця при 50%, 75%, 95% забезпеченості. Приклад результату розрахунків наведено на рисунку 2.15. Монографія

~25~ Рисунок 2.15 Результати розрахунку водогосподарського балансу для ВГД 3.7.1.01 «р. Сіверський Донець від держкордону з Російською Федерацією до греблі Печенізького вдсх.» на 2014 р. при 50% забезпеченості 4. Здійснено впровадження системи в роботу Сіверського-Донецького басейнового управління водними ресурсами. 2.5 Побудова водогосподарських балансів басейну р. Дністер Протягом 2014-2015 рр. запропонована авторами у методологія побудови і прогнозування водогосподарського балансу була адаптована до транскордонної річки Дністер (у межах проекту ENVSEC та ОБСЄ «Зміна клімату та безпека у басейні річки Дністер»), басейн якої розташований на території України, Молдови та Польщі (рис. 2.16). Зокрема, проведено водогосподарське районування Молдови, з урахуванням їх географічно-економічних особливостей, та проведена його адаптація до районування польської та української частин басейну. За допомогою експертів з України та з Гідрометцентру Молдови, Апеле Молдовей та АН Молдови зібрано дані про усі складові балансу станом на 2010 р. Також, розроблено комп ютерну програму, яка дозволяє вибирати на геоінформаційній системі басейну задану водогосподарську ділянку (ВГД) та, з урахуванням усієї інформації із бази даних, розраховувати водогосподарський баланс за кожний місяць заданого року 95%, 75% та 50% рівня забезпеченості, зокрема визначати такі інтегральні параметри як середньомісячні резерв та дефіцит води на кожній ВГД (рис. 2.17). Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~26~ Рисунок 2.16 Водогосподарське районування басейну р. Дністер (у проекті ОБСЄ) Рисунок 2.17 Візуалізація обчислених середньомісячних резервів води на задану ВГД для різних рівнів водозабезпеченості, з урахуванням вимог санітарно-екологічних попусків на цій ВГД (у проекті ОБСЄ) Монографія

~27~ У 2015 р. проведено тестування розробленої авторами комп ютерної програми для автоматизованої побудови водогосподарського балансу на заданих ділянках у заданий рік у басейні р. Дністер з метою оптимізації процесу водокористування у басейні (рис. 2.18, 2.19). Рисунок 2.18 Елементи інтерфейсу ГІС-модуля комп ютерної програми для автоматизованої побудови ВГД басейну р. Дністер (у проекті ОБСЄ) Рисунок 2.19 ГІС-візуалізація окремих даних у комп ютерній програмі для автоматизованої побудови ВГД басейну р. Дністер (у проекті ОБСЄ) Здійснено обробку зібраних даних та запрограмовано алгоритми, частина яких була відпрацьована ще у 2012 році на басейні р. Південний Буг (див. вище) [17]. Проект по Дністру складніший через транскордонність басейну. Все літо 2015 року Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~28~ програму тестували в Україні та Молдові. Результати тестування доповідались на семінарі ОБСЄ з представниками Молдови (Гідрометцентру Молдови та Апеле Молдовей (це аналог Держводагентства України у Молдові)) за нашої участі, а також в офіційних листах з управлінь водних ресурсів України з Вінниці, Львова, Івано- Франківська, Одеси, Тернополю, Хмельницького, Чернівців (до речі, саме у Чернівцях знаходиться Дністровсько-Прутське басейнове управління водних ресурсів (ДП БУВР), яке буде відповідати в подальшому за усю українську частину системи). В цілому результати тестування є позитивними вони підтвердили цінність та працездатність програми, але було внесено ряд пропозицій щодо удосконалення її інтерфейсу, зокрема була зазначена необхідність створення веб-версії цього інтерфейсу, що значно спростило б трансграничне співробітництво у басейні. Монографія

~29~ РОЗДІЛ 3. СТАН СТВОРЕННЯ ГЕОІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ ВОДНИХ ТА ВОДОГОСПОДАРСЬКИХ ОБ ЄКТІВ УКРАЇНИ Мокін В.Б., Крижановський Є.М. Процес пошуку оптимальних рішень з поліпшення якості та стану водних ресурсів потребує відповідного інформаційного забезпечення і не тільки даних моніторингу цього стану. Одним із пріоритетних напрямків розвитку системи управління водними ресурсами є створення та впровадження геоінформаційних систем (ГІС) водних та водогосподарських об єктів на них, які дозволяють у зручній формі збирати, зберігати, обробляти, візуалізувати як числові чи семантичні характеристики цих об єктів, так і їх просторові координати, швидко будувати тематичні карти для підтримки прийняття управлінських рішень, аналізувати дані з урахуванням рельєфу місцевості та ін. [20]. Не дивлячись на наявність та ефективну роботу басейнових управлінь водних ресурсів в Україні, значна частина задач у Держводагентстві вирішується саме обласними управліннями водних ресурсів (далі облводресурсів) (водооблік (дані водокористування), моніторинг якості вод, паспортизація водних об єктів, погодження документації з передачі в оренду ставків тощо). У той же час, підписання Угоди про асоціацію України з ЄС, одним із пунктів якої є впровадження в Україні положень Водної Рамкової Директиви ЄС та басейнового принципу управління водними ресурсами, вимагає впровадження цього принципу і при створенні та використанні обласних ГІС водних та водогосподарських об єктів. Саме такі ГІС системно створюються Науково-дослідною лабораторією екологічних досліджень та екологічного моніторингу (НДЛ ЕДЕМ) кафедри системного аналізу, комп ютерного моніторингу та інженерної графіки (САКМІГ) Вінницького національного технічного університету (ВНТУ) з 2003 р. за єдиною технологією, яка дозволяє швидко ув язувати в єдине ціле ГІС різного типу збирати частини обласних ГІС у басейнові ГІС і навпаки та формувати з цих обласних ГІС єдину ГІС України (рис. 3.1) [17, 20]. У 2004-2010 рр. в Науково-дослідної лабораторії екологічних досліджень та екологічного моніторингу Вінницького національного технічного університету (НДЛ ЕДЕМ ВНТУ) було розроблено ГІС моніторингу стану річкових мереж басейнів річок Прип ять, Дністер, Південний Буг, Тиса, Сіверський Донець, Кальміус, а протягом 2010-2014 рр. були створені і впроваджені геоінформаційні системи для моніторингу стану та управління водними ресурсами Кіровоградської, Миколаївської, Полтавської, Рівненської та Сумської областей [20-24] (рис. 3.1). Як видно на рис. 3.1, ГІС Кіровоградської та Миколаївської областей містять тільки дані про водні ресурси, а Полтавської, Рівненської та Сумської про водні ресурси та гідротехнічні споруди (ГТС) [22]. Головні принципи створених систем [22]: - первинні дані, вже введені у відповідну відомчу інформаційну систему (моніторингу якості вод, моніторингу кількості вод, водообліку) не повинні перенабратись знов, а тільки автоматично імпортуватись із цих інформаційних систем у базу даних ГІС, що забезпечує швидке оновлення системи моніторингу та управління водних ресурсів, усуває ризик Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~30~ суб єктивних помилок при перенаборі даних, забезпечує зручність у використанні системи; - основні інструменти для введення, редагування та обробки даних (вибірка даних для аналізу по басейнах чи адміністративних районах області, порівняння даних про якість вод із гранично допустимими значеннями, обчислення максимальних, мінімальних та середніх значень, експорт даних в інші формати тощо), зібрані у спеціальній підсистемі для роботи з базою даних без прямого використання карти ГІС, що спрощує застосування та пришвидшує обробку даних, враховуючи специфіку роботи облводресурсів; Рисунок 3.1 Басейни річок та області України, де впроваджені створені в НДЛ ЕДЕМ ВНТУ геоінформаційні системи для моніторингу стану та управління водними ресурсами та гідротехнічними спорудами (чи водогосподарськими об єктами) - усі форми з вибірками даних із системи, аналітичними довідками, побудованими графіками автоматично експортуються в MS Excel для подальшої обробки при складанні звітів (досвід показав, що саме цим пакетом програм найкраще володіють працівники облводресурсів і найчастіше його використовують для складання різних звітів); - усі типові операції в системі максимально автоматизовані, щоб полегшити та прискорити роботу працівників облводресурсів; - для роботи з векторною картою є інструменти, які дозволяють самім вносити зміни у неї, додаючи нові об єкти, а також (за наявності Інтернет-підключення) підключати відомі геопортали для більш якісної візуалізації картографічних даних (з точністю до будинків), дані дистанційного зондування Землі та ін. Монографія

~31~ Типова геоінформаційна система для управління водними ресурсами із даними моніторингу вод, банком кадастрової інформації про водні ресурси та основні водогосподарські (чи гідротехнічні) споруди адміністративної області представляє собою сукупність таких взаємопов язаних складових: - база даних; - цифрова карта області; - програма-оболонка для роботи з картою і базою даних як з єдиним цілим. База даних системи призначена для збирання, накопичення, зберігання та аналітичної обробки і підготовки звітів про дані моніторингу стану водних і водогосподарських об єктів та паспортної водогосподарської інформації. Типова база даних містить наступну інформацію [22]: - дані державного моніторингу якості поверхневих вод; - дані державного моніторингу кількості вод; - дані про водокористування (водооблік) 2-ТП (водгосп); - паспортні дані водних об єктів: річок, водосховищ, ставків, озер; - паспортні дані гідротехнічних (водогосподарських) споруд: осушувальних/зрошувальних систем, гребель, дамб, мостів, польдерів, берегоукріплень, насосних станцій, шлюзів тощо; - довідкову інформацію: переліки басейнів річок, адміністративних районів, показників якості вод, їх гранично допустимих значень тощо. Система управління базою даних має інтерфейс користувача, який реалізований у вигляді форм і дозволяє здійснювати перегляд, сортування, фільтрацію, навігацію по даним та їх актуалізацію. Інтерфейс бази даних забезпечує автоматизований імпорт даних із відомчих систем Держводагентства України, а саме: - імпорт даних якості поверхневих вод зі стандартизованих звітів у форматі MS Excel, підготовлених за спеціальним шаблоном для імпорту у відповідну систему моніторингу якості вод Держводагентства; - імпорт даних спецводокористування. За наявності в облводресурсів стандартизованих таблиць (як правило у форматі MS Excel) з даними про рівні (чи витрати) води на гідропостах, принаймні під час повеневого режиму, є можливим налагодження автоматизованого імпорту і цих даних у базу даних теж (такий імпорт налагоджений у деяких ГІС, створених для басейнових управлінь водних ресурсів країни). Можлива й автоматизація імпорту даних із типового формату Укргідрометцентру (такий імпорт був автоматизований для підрозділів Мінприроди у 2009 р.). Також, база даних системи надає ряд аналітичних можливостей [22]: - автоматизоване виявлення перевищень ГДК для заданих створів або створів заданого водного об єкту, за заданий період по заданому показнику якості вод із ГДК заданого типу («СанПІН», «ОБРР р/г»); - обчислення середніх, мінімальних та максимальних значень якості вод для заданих створів або створів заданого водного об єкту, за заданий період по заданому показнику або по групі показників якості вод; - аналіз регулярності спостережень по заданому створу або створів заданого водного об єкту та показнику якості вод за заданий період; Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~32~ - узагальнення даних про водні та водогосподарські об єкти по районах області: підрахунок кількості об єктів по кожному району та розрахунок сумарних значень їх основних характеристик (площ, довжин тощо). Всі аналітичні інструменти забезпечують підготовку результатів аналізу у табличному та графічному вигляді. Табличні дані, як було зазначено вище, експортуються в MS Excel. Форми бази даних із даними про водосховища та річки забезпечують додатково узагальнення по басейнах (чи суббасейнах) річок, які розташовані у межах області, у відповідності до вимог басейнового принципу управління, тобто обробки і подання даних. Цифрова карта області реалізована у форматі ГІС «Карта 2011» і, окрім базової топологічної основи (адміністративного устрою, населених пунктів, доріг, рослинності тощо), містить такі шари [22]: - побудовану модель річкової мережі у вигляді ідентифікованих водотоківоб єктів водокористування області у масштабі 1:200 000, відповідно до списку річок у базі даних 2-ТП "Водгосп", модель річкової мережі базується на принципі інформаційно-топологічної єдності і реалізована у вигляді направленого графу (рис. 3.2); а) б) в) Рисунок 3.2 ГІС-моделі річкової мережі: а) Рівненської, б) Сумської, в) Кіровоградської, г) Полтавської областей г) Монографія

~33~ - створи моніторингу якості вод; - гідропости (державні пости моніторингу кількості вод); - актуалізовані та ідентифіковані по супутникових картах контури водосховищ; - актуалізовані та ідентифіковані по супутникових картах та викопіровках із паспортів і документації про оренду контури ставків, що перебувають в оренді; - ідентифіковані по супутникових картах та викопіровках із паспортів основні водогосподарські споруди: - нанесені за даними системи 2-ТП (водгосп) місця розташування скидів та водозаборів. Також цифрова карта області містить цифрову матрицю рельєфу (ЦМР), побудовану за даними горизонталей та пікетів висот офіційної карти України масштабу 1:200 000 (векторна карта України була придбана ВНТУ офіційно в Науково-дослідному інституті геодезії і картографії України із правом передачі третім сторонам у межах договорів). Додатково є ще цифрові матриці рельєфу, побудовані на основі даних радіолокаційної зйомки SRTМ (Shuttle Radar Topography Mission, США). ЦМР на основі даних SRTМ є досить детальними і можуть бути використаними при моделюванні зон можливого затоплення. Для побудови зон можливого затоплення можна використати відповідний інструментарій ГІС «Карта 2011». Приклад побудованої на основі даних SRTМ зони затоплення приведено на рисунку 3.3. Такі карти можуть будувати користувачі впроваджених ГІС самостійно відповідний інструментарій ГІС «Карта 2011» є простим у використанні. Рисунок 3.3 Приклад побудованої зони затоплення на основі ЦМР SRTM Програма-оболонка ГІС забезпечує одночасну роботу з базою даних та цифровою картою області, зокрема такі функції [17, 22]: - масштабування та навігацію по карті області; - керування складом відображення карти (підключення/відключення шарів чи окремих їх об єктів); - підключення додаткових векторних, растрових чи матричних карт; - пошук та виділення об єктів карти за їх атрибутивними та просторовими характеристиками; - експорт карти чи її фрагмента до поширених графічних форматів (*.bmp, *.jpg); Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~34~ - друк карти чи обраного фрагмента з широкими можливостями зміни налаштувань; - редагування існуючих об єктів карти; - нанесення нових об єктів на карту області; - створення додаткових умовних позначень у класифікаторі карти чи модернізація існуючих; - автоматизоване нанесення місць скиду стічних вод та/або водозаборів із вибором типу вод джерела чи приймача, відповідно, на карту ГІС; - уточнення місць розташування скидів та водозаборів, шляхом запису їх координат до бази даних системи; - порівняння даних про якість вод у двох довільних створах спостережень за заданий період по заданих показниках; - вибір приток заданого порядку на основі створеного графу річок та формування файлу статистики по виділених притоках (з експортом списку річок в MS Excel); - перегляд даних про обраний на карті мишею об єкт: o створ якості вод основні відомості та діаграма значень заданого показника якості вод за заданий період; o гідропост основні відомості та діаграма значень рівнів чи витрат води вод за заданий період; o скид стічних вод основні відомості про водокористування; o водосховище, озеро основні паспортні дані; o ставок основні паспортні дані; o водозабір основні відомості про водокористування; o річка поєднання форми з основними відомостями з такою інформацією: діаграма значень заданого показника якості вод за заданий період у створах, розташованих на даній річці; список скидів стічних вод та список водозаборів, розташованих на даній річці; o гребля основні паспортні дані; o дамба основні паспортні дані; o осушувальна система основні паспортні дані; o зрошувальна система основні паспортні дані; o міст основні паспортні дані; o насосна станція основні паспортні дані; o шлюз основні паспортні дані; o польдер основні паспортні дані; o берегоукріплення основні паспортні дані. Також, програма-оболонка забезпечує підключення даних із найвідоміших геопорталів Google Maps, Google Earth, OpenStreetMap, «Кадастрова карта України», «Яндекс.Карти» тощо, тобто як дані супутникової зйомки, так і дані векторних карт. Підключення картографічних даних з геопорталів дозволяє значно збільшити картографічну деталізацію при аналізі певної території області. Наприклад, детальний супутниковий знімок міста дозволяє набагато точніше оцінити потрапляння забудов до зони можливого затоплення. Програма дозволяє приєднувати до об єктів карти такі файли: зображення (*.jpg, Монографія

~35~ *.bmp), текстові документи (*.doc, *.txt), веб-сторінки (*.html, *.htm), таблиці MS Excel з діаграмами та числовими даними (*.xls) та файли у форматі *.pdf, що розширює обсяг інформації про них і підвищує її довідкові можливості. Усі ці можливості має ГІС водних ресурсів та водогосподарських об єктів Сумської області, створена на замовлення Управління житлово-комунального господарства Сумської облдержадміністрації у 2013 р., де вона й впроваджена, а також вона впроваджена в Сумському обласному управлінні водних ресурсів (рис. 3.4) [21]. Аналогічні можливості мають і інші такі ГІС [17, 22] (див. рис. 3.1). Рисунок 3.4 ГІС з основними даними про водні ресурси та даними моніторингу якості вод і водокористування Сумської області У 2014 р. технологія НДЛ ЕДЕМ ВНТУ була доповнена ще однією складовою інформаційно-довідковою веб-системою даних про водні об єкти, в яку легко і зручно можна автоматизовано експортувати дані з основної ГІС [23, 24]. Ця складова вже впроваджена у ГІС для Миколаївської області (рис. 3.5). адаптована до структури даних і хостингу веб-сайту облводресурсів цієї області [22]. Ця веб-система створена на основі типового програмного забезпечення, розробленого в НДЛ ЕДЕМ ВНТУ, яке, на відміну від аналогів (наприклад, Тернопільської веб-системи http://maps.vodgosp.te.ua/), має такі можливості [24]: - автоматизоване наповнення системи за даними ГІС для управління водними ресурсами області чи басейну; - формування довідки з вибраною користувачем інформації (довідкової та картографічної) у файл чи для друку на принтері; - розширені можливості для пошуку даних тощо; - швидке автоматизоване заповнення бази даних системи за даними ГІС; - зручна проміжна перевірка достовірності даних засобами ГІС на локальному комп ютері до викладення інформації в Інтернет. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~36~ Рисунок 3.5 Інтерфейс веб-порталу для здійснення пошуку та представлення його результатів (приклад запиту «Усі водосховища Миколаївського району») Подібні системи вже створюються і в інших басейнах та регіонах України. Монографія

~37~ РОЗДІЛ 4. КОМПЛЕКСНИЙ АНАЛІЗ ПРОБЛЕМ ВОДОКОРИСТУВАННЯ ТА МОНІТОРИНГУ СТІЧНИХ І ПРИРОДНИХ ВОД В УКРАЇНІ Мокін В.Б., Ящолт А.Р., Крижановський Є.М. 4.1. Аналіз проблем моніторингу вод в Україні Згідно з чинним законодавством усі підприємства, що є водокористувачами (здійснюють скид зворотних вод або ж забір води), зобов язані звітувати згідно форм 2-ТП "Водгосп" (чи «2-ТП (водгосп)»). Зокрема підприємства, що здійснюють скид стічних вод у водні об єкти, повинні звітувати щоквартально про кількість скинутих стічних вод, їх ступінь очищення та якість по показниках, граничні значення для яких затверджені у виданому їм дозволі на спецводокористування та розроблених для них нормативах на гранично-допустимі скиди (ГДС), які стосуються як обсягів, так і якості вод. Приклад складу звітності підприємства, що здійснюють скид стічних вод у водні об єкти, приведено на рисунку 4.1. Слід зазначити, що серед забруднюючих речовин, по яким звітують підприємства, є загальні для всіх підприємств (обов язкові за ПКМУ від 11.09.1996 1100): БСК повне, нафтопродукти, завислі речовини, мінералізація води (сухий залишок), ХСК, Сульфати, Хлориди, Азот амонійний, Нітрати, Нітрити, Фосфати, Розчинений кисень, рн. Також, є речовини, які можуть бути виявлені у стічних водах і залежать насамперед від технологічних процесів, що здійснює водокористувач. За деякими з цих речовин підприємства-водокористувачі також здійснюють моніторинг зворотних (стічних) вод. Перелік цих речовин різний для кожного підприємства. Слід зазначити, що не всі підприємства здійснюють моніторинг (контроль) власних зворотних вод. Рисунок 4.1. Приклад складу звітності підприємства, що здійснюють скид стічних вод у водні об єкти (ідентифікуючі ознаки підприємства видалено) Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~38~ Також, в даній формі звітності вказується відстань від гирла до місця скиду, що дає можливість просторової прив язки скидів стічних вод на водотоці та визначення створів спостереження за якістю вод, які розташовані дещо нижче по течії даного водотоку, що є необхідним для комплексної обробки даних моніторингу та спецводокористування. Для автоматизації накопичення, узагальнення та передавання даних про спецводокористування використовується система обліку водокористування згідно форм 2-ТП "Водгосп" Держводагентства України, яка встановлена та працює в усіх регіонах України, передусім, в усіх БУВР країни у ній ведеться весь облік скидів вод і водозаборів, у т.ч. моніторинг якості стічних (зворотних) вод. Усіма басейновими управліннями водних ресурсів здійснюється регулярний моніторинг якості поверхневих вод у створах спостереження, перелік яких затверджено наказом Держводагентства. Слід зауважити, що важливим для здійснення комплексного аналізу даних моніторингу вод і даних спецводокористування є наявність в даному переліку відстані у кілометрах від гирла річки, на якій розташований створ. У більшості створах Держводагентства відбір проб та вимірювання здійснюються 2 12 разів на рік. Результати спостереження фіксуються у вигляді стандартизованого звітного файлу електронних таблиць MS Excel (рис. 4.2), який потім експортується в єдину інформаційну систему моніторингу якості вод Держводагентства, розроблену і впроваджену НДІ проблем математичних машин та систем НАН України (рис. 4.2-4.3). Рисунок 4.2. Приклад фрагменту стандартизованого звітного файлу у форматі MS Excel про моніторинг якості вод Держводагентства Однією з проблем функціонування цієї інформаційної системи є організаційнотехнічні складнощі оновлення списку створів моніторингу кожного управління Держводагентства у разі змін програми моніторингу. З точки зору подальшого комплексного аналізу даних моніторингу важливим є те, що кожний результат спостереження має прив язку до конкретного створу та водотоку і дату спостереження. З положення про Держводагентство зрозуміло наступне: 1) ведення та підвищення ефективності моніторингу якості вод за різних умов є одним із ключовим завдань діяльності Держводагентства; 2) Держводагентство здійснює моніторинг змін якості природних вод з метою не стільки відслідковування впливу скидів стічних чи зворотних вод, скільки для забезпечення ефективного водокористування, зокрема, для аналізу води вище великих Монографія

~39~ водозаборів, в районі водогосподарських систем міжгалузевого та сільськогосподарського водопостачання тощо. Рисунок 4.3. Приклад фрагменту звіту, згенерованого інформаційною системою моніторингу якості вод Держводагентства У той же час, як відомо, основними шляхами забруднення природних поверхневих вод є такі: - скиди стічних і зворотних вод; - надходження води з приток, які, у свою чергу, є приймачами стічних і зворотних вод. Звичайно, забруднення може надходити і з таких джерел: - дифузний поверхневий стік з берегів, а не з просторово-зосереджених приток; - із опадами просто на поверхню водойми, в яких розчиняються забруднюючі домішки з атмосферного повітря; - незареєстровані скиди стічних і зворотних вод та факти незареєстрованого водокористування (мийка машин, тварин тощо); - підземні води тощо, але ці джерела у даному дослідженні не розглядаються, оскільки достовірний кількісний моніторинг якості цих вод в Україні не ведеться, а тому його не можна використати. Отже, з одного боку, у завдання Держводагентства прямо не входить контроль за скидами вод підприємств, а з іншого боку це ключовий шлях виконати завдання, пов язані з моніторингом та виробленням рекомендацій щодо покращення стану вод в районі водозаборів та водогосподарських систем. Отже, доцільним є розробка методики порівняння даних моніторингу якості стічних та зворотних вод водокористувачів із даними моніторингу поверхневих вод в системі Держводагентства з метою оптимізації моніторингової мережі Держводагентства. У той же час, слід усвідомлювати, що рекомендації такої методики не є обов язковими для виконання, а потребують додаткового опрацювання шляхом врахування інших факторів (міжнародних угод, водогосподарських балансів, особливостей функціонування водозаборів, гідротехнічних споруд, моніторингу кількості вод тощо). З метою підвищення ефективності моніторингу забруднення поверхневих вод, Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~40~ було проаналізовану сучасний стан лабораторій моніторингу вод та ґрунтів та встановлено наступне: 1. Дані моніторингу якості поверхневих вод на регіональному рівні накопичуються та збираються у файлах MS Excel, що ускладнює систематизацію та обмін даними. 2. Список створів моніторингу зазнає змін внаслідок оптимізації мережі на регіональному рівні, але це не відображається чи відображається із запізненням в інформаційній системі Держводагентства через певні організаційно-технічні проблеми. 3. Список повірених засобів вимірювальної техніки та атестованих методик виконання вимірювань, що використовуються у лабораторіях моніторингу вод та ґрунтів ведеться згідно форми 6. Однак, не існує єдиного загальнодержавного списку Форми 6 усіх лабораторій Держводагентства, що ускладнює його аналіз та удосконалення. 4. Показники якості поверхневих вод встановлюються згідно програми моніторингу. В цей перелік входять як показники для природних вод, так і показники якості вод, які є в скидах промислових підприємств у природні об єкти. Показники для різного типу вод можуть відрізнятись. Це, у свою чергу, ускладнює коректне комплексний аналіз моніторингу якості природних вод з урахуванням даних про водокористування підприємств та якість їх стічних і зворотних вод. 5. Уся основна інформація щодо скидів підприємств у поверхневі води міститься в електронній звітності за формою 2-ТП (водгосп). Дана програма установлена на комп ютерах відповідних підрозділів у системі Держводагентства. 4.2. Методологія та технологія комплексного аналізу стану вод в Україні З урахуванням даних моніторингу якості природних вод та статистичної звітності підприємств про водокористування схематично моніторингова мережа матиме наступний вигляд (рис. 4.4). Створ моніторингу 2ТП БСК повне Нафтопродукти Завислі речовини Сухий залишок Азот амонійний Нітрити 2ТП БСК повне Нафтопродукти Завислі речовини Сухий залишок Мідь Радиніди L=10Км Створ моніторингу рн Азот амонійний Азот нітритний Сульфати... Залізо загальне Рисунок 4.4 Ділянка річки, де проводиться моніторинг поверхневих вод Монографія

~41~ У створах моніторингу якості стану поверхневих вод підрозділами Держводагентства проводиться вимірювання показників якості води згідно програми моніторингу поверхневих вод. Як видно із рисунка 3.4, у цей перелік входять як типові (обов язкові) показники для природних вод, так і специфічні для регіону показники, які скидаються підприємствами в природні об єкти вище по течії. Тому для оптимізації моніторингової мережі на основі порівняння даних моніторингу якості природних вод та статистичної звітності підприємств про водокористування варто аналізувати наступні проблеми: Проблема 1. «Моніторинг скиду по показниках-моніторинг річки». Коли є і скиди вод вище по течії, і моніторинг якості води у річці, але моніторинг цієї якості ведеться не по усіх тих показниках, по яких є звітність підприємств і можливі перевищення по скидах вод. Проблема 2. «Моніторинг скиду». Коли скиди вод є, а моніторинг якості вод у річці нижче по течії від скиду не ведеться. Ще складнішою є проблема, коли по всій довжині річки скиди вод є, а створів моніторингу якості вод немає жодного. Проблема 3. «Моніторинг річки». Коли моніторинг ведеться по забруднюючих речовинах, які вище по течії вже ніхто не скидає. Найчастіше це пов язано з банкрутством підприємства чи зміною профілю його роботи. Мінімізація чи усунення цих проблем і є комплексним аналізом стану вод. Було зібрано та систематизовано дані (з лабораторій моніторингу вод та ґрунтів БУВР, за сприяння Держводагентства) щодо приладово-технічної бази лабораторій моніторингу вод та ґрунтів БУВР характеру забруднень, що мають визначатися Держводагентством при здійсненні моніторингу якісного стану водних об єктів та обліку використання вод. Також, було зібрано та опрацьовано річну звітність підрозділів Держводагентства щодо моніторингу якості вод та водокористування. В результаті опрацювання зібраних реальних даних щодо приладово-технічної бази лабораторій моніторингу вод та ґрунтів, звітності щодо моніторингу якості вод та водокористування БУВР було розроблено теоретичні основи та концепцію оцінювання відповідності метрологічного забезпечення лабораторій моніторингу вод та ґрунтів БУВР потребам моніторингу довкілля. Запропонуємо алгоритм аналізу наведених вище 3-х проблемних ситуацій. Для цього охарактеризуємо їх більш детально. Проблема 1. «Моніторинг скиду по показниках-моніторинг». Коли є і скиди вод вище по течії, і моніторинг якості води у річці, але моніторинг цієї якості ведеться не по усіх тих показниках, по яких є звітність підприємств і можливі перевищення по скидах вод. Тобто, порівнюються показники якості води, які вимірюються у створі спостереження із тими показниками, які міряються у стічних водах підприємств. Виявляються такі, які скидаються підприємствами, а не вимірюються у створі. У такому випадку розробляються рекомендації щодо включення даних показників у список вимірювань по заданому створі. При цьому, ще слід визначати чи є у лабораторії управління Держводагентства відповідні МВВ та ЗВТ для проведення таких вимірювань. Проблема 2. «Моніторинг скиду». Коли скиди вод є, а моніторинг якості вод у річці нижче по течії від скиду не ведеться. При розробці рекомендацій лабораторіям БУВР, за таких умов, слід ще визначати чи є у них відповідні МВВ та ЗВТ для проведення таких вимірювань. Особливу увагу слід приділяти пошуку випадків, коли Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~42~ по всій довжині річки скиди вод є, а створів моніторингу якості вод немає жодного. Проблема 3. «Моніторинг річки». Коли моніторинг ведеться по забруднюючих речовинах, які вище по течії вже ніхто не скидає. Найчастіше це пов язано з банкрутством підприємства чи зміною профілю його роботи. Аналіз полягає у тому, що порівнюються показники якості води, які міряються у стічних водах підприємств, із показниками якості води, які вимірюються у створі спостереження. Виявляються такі, які уже не скидаються підприємствами, а все ще вимірюються у створі. У такому випадку розробляються рекомендації щодо вилучення цих показників зі списку вимірювань у заданому створі. Для аналізу проблеми 1 пропонується наступний алгоритм дій (див. рис. 3.4): 1. Обрати створ спостереження за якістю поверхневих вод. 2. Обрати відстань від створу вище по течії річки, на якій потрібно провести аналіз. 3. На заданій відстані відібрати усі підприємства, які розташовані вище створу за течією річки та здійснюють скид стічних вод. 4. Провести порівняння показників якості води, які вимірюються у створі спостереження із тими показниками, які міряються у стічних водах підприємств. 5. Виявити невідповідність або неузгодженість вимірювання показників. 6. У випадках, коли підприємство скидає показники, які не вимірюються у моніторинговому створі, потрібно: 6.1. Перевірити чи атестована лабораторія, яка проводить аналіз проб із даного створу на вимірювання даного показника. 6.2. Перевірити чи лабораторія має відповідні засоби вимірювальної техніки для вимірювання даного показника. 7. Провести аналіз списків виявлених показників та річок і розробити рекомендації та передати їх відповідному управлінню Держводагентства. Для аналізу проблеми 2 пропонується наступний алгоритм дій: 1. Обрану річку потрібно перевірити чи міститься вона у списку річок згідно списку звітності 2-ТП "Водгосп". 2. Після цього обрану річку необхідно звірити із списком річок на яких розміщено створи моніторингу за якістю поверхневих вод. 3. За такою послідовністю необхідно провести аналіз річок, на яких здійснюється скид вод, але немає жодного створу спостереження за якістю вод. Для даного аналізу основними критеріями відбору є: кількість випусків на даній ділянці річки та обсяги цих скидів. 4. Розробити рекомендації та передати їх відповідному управлінню Держводагентства. Для аналізу проблеми 3 пропонується наступний алгоритм дій: 1. Обрати створ спостереження за якістю поверхневих вод. 2. Обрати відстань від створу вище по течії річки, на якій потрібно провести аналіз. 3. На заданій відстані відібрати усі підприємства, які розташовані вище створу за течією річки та здійснюють скид стічних вод. Монографія

~43~ 4. Провести порівняння показників якості води, які вимірюються у створі спостереження із тими показниками, які міряються у стічних водах підприємств. 5. Виявити невідповідність або неузгодженість вимірювання показників. 6. У випадках, коли підприємство для аналізу якості своїх скидів вимірює, окрім стандартних показників якості води (БСК п, Нафтопродукти, Завислі речовини, Сухий залишок), ще й інші, потрібно їх узгодити із тими показниками, які вимірюються у моніторинговому створі. 7. Виявити перелік показників, по яким отримано нульові значення. 8. Провести аналіз списків виявлених показників і розробити рекомендації та передати їх відповідному управлінню Держводагентства. Під час аналізу слід постійно перевіряти ідентичність показників у 2-ТП «Водгосп» і звітів з моніторингу якості води у річці та, по можливості, достовірність даних, яка аналізується. Перевірку узгодженості показників якості води слід проводити за участі фахівців з відповідної галузі. Наприклад, у Сіверсько-Донецькому БУВР за цієї методологією за даними 2010 р. були виявлені такі формальні невідповідності показників: на підприємствах міряють «БСКповне», «СПАР», «Хлориди», а лабораторія Сіверсько- Донецького БУВР міряє «БСК5», «Аніонні СПАР», «Хлориді-іони», стверджуючи, що це те саме. Відповідно, не доцільно, в даному випадку, робити рекомендації щодо організації і проведення вимірювань Сіверсько-Донецьким БУВР показників «БСКповне», «СПАР», «Хлориди». Слід враховувати, що у списку 2-ТП «Водгосп» є річки з однаковою назвою, але в різних місцях, навіть, в межах одного басейну. Наприклад у басейні р. Сіверський Донець на території України згідно довідників звітності 2-ТП «Водгосп» є три річки «р. Лозова». Для цього, аналіз слід робити не по назві річки, а по кілометражу її розташування в гідрографічній мережі (згідно прийнятого кодування річок в системі 2- ТП «Водгосп»). 4.3. Виявлені в результаті аналізу проблеми Відповідно до п. 4.2 та критеріїв оптимізації моніторингової мережі на основі порівняння даних моніторингу якості природних вод та статистичної звітності підприємств про водокористування по БУВР р. Південний Буг (БУВР ПБ) за даними 2010 р. було виявлено наступні проблеми. Проблема 1. Виявлено, що у створі спостереження 3 (нижче м. Хмельницький, с. Копистин) не проводиться вимірювання азоту амонійного, що у створі спостереження 6 (м. Хмільник, питний водозабір) не проводиться вимірювання азоту амонійного, що у створі спостереження 29 (питний водозабір м. Кіровоград) не проводиться вимірювання азоту амонійного та жири (масла), хоча ці показники контролюється підприємствами-забруднювачами вище по течії за формою 2-ТП «Водгосп». Рекомендуємо включити дані показники до програми вимірювань у даному створі гідрохімічного контролю вод (лабораторія має відповідні МВВ та ЗВТ для цього).. Проблема 2. Було виявлено, що є річки, на яких міститься чимала кількість скидів стічних вод, Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~44~ але немає створів спостереження за якістю вод (рис. 4.5). Рисунок 4.5 Результат запиту щодо річок, у які здійснюється скид стічних вод, але на них зовсім немає створів спостереження за якістю вод (за даними 2010 р.) Проблема 3. Під час аналізу брались до уваги скиди вод, розташовані на відстані 10 км вище створу моніторингу. На рис. 4.6 наведено фрагменти форм та баз даних, які при цьому використовувались). Рисунок 4.6 Фрагменти форм і баз даних, які використовувались при аналізі відповідності показників якості у створах моніторингу вод та у скидах вод вище по течії (за даними 2010 р.) Монографія

~45~ Відповідно до теоретичних основ та алгоритмів оцінювання відповідності метрологічного та інструментально-приладового забезпечення лабораторій моніторингу вод та ґрунтів БУВР було проаналізовано дані Деснянського БУВР і встановлено наступне. Проблема 1. Виявлено, що вище створу 88 (м.чернігів, нижче скиду очисних споруд) не проводиться вимірювання азоту амонійного, хоча цей показник контролюється підприємствами-забруднювачами вище по течії за формою 2-ТП «Водгосп». Рекомендуємо включити дані показники до програми вимірювань у даному створі гідрохімічного контролю вод (лабораторія має відповідні МВВ та ЗВТ для цього). Проблема 2. Було виявлено, що є річки, на яких міститься чимала кількість скидів стічних вод, але немає створів спостереження за якістю вод (рис. 4.7). Рисунок 4.7. Результат запиту щодо річок, в які здійснюється скид стічних вод, але на них зовсім немає створів спостереження за якістю вод (за даними 2010 р.) Проблема 3. Було проаналізовано скиди вод, розташовані на відстані 10 км вище створу моніторингу. Відповідно до теоретичних основ та алгоритмів оцінювання відповідності метрологічного та інструментально-приладового забезпечення лабораторій моніторингу вод та ґрунтів БУВР було проаналізовано дані Дністровсько-Прутського БУВР і встановлено наступне. Проблема 1. Виявлено, що вище створу 307 (Дністровське вдсх., верхній б'єф, 500 м вище греблі ГЕС-1, 675,0 км) не проводиться вимірювання азоту амонійного та ХСК, вище створу 312 (с.маяки, ГНС Н.-Дністровської ЗС, 16,0 км, р.дністер) не проводиться вимірювання азоту амонійного та БСК, що вище створу 272 (с.ленківці, вище м.чернівці, питний в/з, 772,0 км, р.прут) не проводиться вимірювання СПАР та Хром 6+, хоча ці показники контролюється підприємствами-забруднювачами вище по течії за формою 2-ТП «Водгосп». Рекомендуємо включити дані показники до програми вимірювань у даному створі гідрохімічного контролю вод (лабораторія має відповідні МВВ та ЗВТ для цього).. Проблема 2. Було виявлено, що є річки, на яких міститься чимала кількість скидів стічних вод, але немає створів спостереження за якістю вод (рис. 4.8). Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~46~ Рисунок 4.8. Результат запиту щодо водних об єктів, у які здійснюється скид стічних вод, але на них зовсім немає створів спостереження за якістю вод (за даними 2010 р.) Проблема 3. Було проаналізовано скиди вод, розташовані на відстані 10 км вище створу моніторингу. Відповідно до теоретичних основ та алгоритмів оцінювання відповідності метрологічного та інструментально-приладового забезпечення лабораторій моніторингу вод та ґрунтів БУВР було проаналізовано дані Дунайського БУВР і встановлено наступне. Проблема 1. Виявлено, що вище створу 52 (163 км, м. Рені, кордон з Румунією) не проводиться вимірювання натрію, хоча цей показник контролюється підприємствамизабруднювачами вище по течії за формою 2-ТП «Водгосп». Рекомендуємо включити дані показники до програми вимірювань у даному створі гідрохімічного контролю вод (лабораторія має відповідні МВВ та ЗВТ для цього). Проблема 2. Було виявлено, що є річки, на яких є скиди стічних вод, але немає створів спостереження за якістю вод (рис. 4.9). Рисунок 4.9. Результат запиту щодо водних об єктів, у які здійснюється скид стічних вод, але на них зовсім немає створів спостереження за якістю вод (за даними 2010 р.) Проблема 3. Було проаналізовано скиди вод, розташовані на відстані 10 км вище створу моніторингу. Відповідно до теоретичних основ та алгоритмів оцінювання відповідності метрологічного та інструментально-приладового забезпечення лабораторій моніторингу вод та ґрунтів БУВР було проаналізовано дані БУВР р. Тиса і встановлено наступне. Проблема 1. Виявлено, що вище створу 238 (р.тиса, 939 км, с.ділове, нижче впадіння Монографія

~47~ р.вішеу) не проводиться вимірювання БСК пов, що вище створу 240 (р.тиса, 912 км, смт.солотвино, кордон з Румунією) не проводиться вимірювання БСКпов та азоту амонійного, що вище створу 241 (р.тиса, 882 км, м.тячів, в/з, автомат.станція якості), що вище створу 242 (р.тиса, 848 км, с.крива, автомат.гідромет станція, що вище створу 243 (р.тиса, 831 км, м.виноградів, відомчий гідропост), що вище створу 245 (р.тиса, 696 км, м.чоп, кордон з Угорщиною), що вище створу 245 (р.тиса, 696 км, м.чоп, кордон з Угорщиною), що вище створу 250 (р.тиса, 831 км, МК Тарна-Маре, с.юлівці), що вище створу 251 (р.тиса, 824 км, МК Клиновський, ст.клиново), що вище створу 258 (р.піня, права притока р.латориця,1 км, нижче м.свалява, гирло), що вище створу 262 (р.уж, 40 км, м. Ужгород, водозабір), що вище створу 264 (р.уж, 28 км, с.сторожниця, кордон зі Словаччиною) не проводиться вимірювання БСКпов та азот амонійний, хоча ці показники контролюється підприємствами-забруднювачами вище по течії за формою 2-ТП «Водгосп». Рекомендуємо включити дані показники до програми вимірювань у даному створі гідрохімічного контролю вод (лабораторія має відповідні МВВ та ЗВТ для цього). Проблема 2. Було виявлено, що є річки, на яких міститься чимала кількість скидів стічних вод, але немає створів спостереження за якістю вод (рис.4.10). Рисунок 4.10. Результат запиту щодо водотоків, у які здійснюється скид стічних вод, але на них зовсім немає створів спостереження за якістю вод (за даними 2010 р.) Проблема 3. Було проаналізовано скиди вод, розташовані на відстані 10 км вище створу моніторингу. Відповідно до теоретичних основ та алгоритмів оцінювання відповідності метрологічного та інструментально-приладового забезпечення лабораторій моніторингу вод та ґрунтів БУВР було проаналізовано дані Західно-Бузького БУВР і встановлено наступне. Проблема 1. Виявлено, що вище створу 42 (нижче озера Ягодинське, 2,0 км, р.ягодинка) не проводиться вимірювання по азоту амонійному та БСК пов, що вище створу 44 (Добротвірське вдсх., н/б'єф, в/з, 689,0 км, р. Західний Буг) не проводиться вимірювання азоту амонійного та СПАР, хоча ці показники контролюється підприємствами-забруднювачами вище по течії за формою 2-ТП «Водгосп». Рекомендуємо включити дані показники до програми вимірювань у даному створі гідрохімічного контролю вод (лабораторія має відповідні МВВ та ЗВТ для цього). Проблема 2. Було виявлено, що є річки, на яких міститься чимала кількість скидів стічних вод, Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~48~ але немає створів спостереження за якістю вод (рис. 4.11). Рисунок 4.11. Результат запиту щодо водотоків, у які здійснюється скид стічних вод, але на них зовсім немає створів спостереження за якістю вод (за даними 2010 р.) Проблема 3. Було проаналізовано скиди вод, розташовані на відстані 10 км вище створу моніторингу. Відповідно до теоретичних основ та алгоритмів оцінювання відповідності метрологічного та інструментально-приладового забезпечення лабораторій моніторингу вод та ґрунтів БУВР було проаналізовано дані Сіверсько-Донецького і встановлено наступне. Проблема 1. Виявлено, що вище створу 140 («р.сев.донец, п. Райгородок») не проводиться вимірювання алюмінію, що вище створу 144 («р.сев.донец ниже х.з."заря", ниже г.рубежное») не проводиться вимірювання метанолу та формальдегіду, що вище створу 146 («р.сев.донец ниже ОАО"Лисичанская сода"») не проводиться вимірювання алюмінію, свинцю та формальдегідів, що вище створу 158 («р.кривой Торец,устье,Карловская плотина») не проводиться вимірювання свинцю, що вище створу 169 («р.кальмиус,200км,г.донецк») не проводиться вимірювання алюмінію, що вище створу 172 («р.кальчик до г.мариуполя,н.б. Старокрым.вдх») не проводиться вимірювання алюмінію, хоча ці показники контролюються підприємствами-забруднювачами вище по течії за формою 2-ТП «Водгосп». Рекомендуємо включити дані показники до програми вимірювань у даному створі гідрохімічного контролю вод (лабораторія має відповідні МВВ та ЗВТ для цього). Проблема 2. Було виявлено, що є річки, на яких міститься чимала кількість скидів стічних вод, але немає створів спостереження за якістю вод (рис. 4.12). Проблема 3. Було проаналізовано скиди вод, розташовані на відстані 10 км вище створу моніторингу. Монографія

~49~ Рисунок 4.12. Результат запиту щодо водних об єктів, у які здійснюється скид стічних вод, але на них зовсім немає створів спостереження за якістю вод (за даними 2010 р.) Список використаних джерел до розділів 1-4 1. Автоматизація ідентифікації та оптимізації характеристик простороворозподілених систем за інформаційними моделями їх елементів: Звіт про НДР / В. Б. Мокін, М. П. Боцула, О. В. Гавенко [та ін.] / Вінниц. нац. техн. ун-т. 28-Д-338 ( ДР 0111U001116). Інв. 0213U002284. К., 2013. 219 с. 2. Гребень В. В., Мокин В. Б., Яцюк М. В., Чунарев А. В. Новые методики гидрографического и водохозяйственного районирования территории Украины в соответствии с требованиями Водной Рамочной Директивы Европейского Союза // VII Всероссийский гидрологический съезд (Санкт-Петербург, 19-21 ноября, 2013) [Электронный ресурс]: 80 min / 700 Mb 1 электрон. опт. диск. (CD-ROM); 12 см Систем. требования: 32 Mb RAM; CD-ROM Windows 98/2000/NT/XP; MS Word 97-2000. 3. Карта «Водогосподарське районування території України» / Мокін В. Б., Крижановський Є. М. [та ін.]. К.: Барладін О.В, 2013. 4. Карта «Гідрографічне районування території України» / Мокін В. Б., Крижановський Є. М. [та ін.]. К.: Барладін О.В, 2013. 5. Методики гідрографічного та водогосподарського районування території України відповідно до вимог Водної Рамкової Директиви Європейського Союзу / В. В. Гребінь, В. Б. Мокін, В. А. Сташук, Є. М. Крижановський [та ін.]. К.: Інтерпрес ЛТД, 2013. 55 с. ISBN 978-966-501-094-4. 6. Мокін В.Б. Розробка нового гідрографічного та водогосподарського районування території України з використанням ГІС-технологій / В. Б. Мокін, Є. М. Крижановський, О. В. Гавенко, О. В. Чунарьов, В. В. Гребінь // IV Всеукраїнський з їзд екологів з міжнародною участю (Екологія/Ecology-2013), 25-27 вересня, 2013. Вінниця. Видавництво-друкарня «ДІЛО», 2013. С. 236-238. 7. Наукові засади раціонального використання водних ресурсів України за басейновим принципом : монографія / За редакцією В. А. Сташука; [В. А. Сташук, В. Б. Мокін, В. В. Гребінь, О. В. Чунарьов]. Херсон : Грінь Д. С., 2014. 320 с. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~50~ 8. Крижановський Є. М. Метод розрахунку водогосподарського балансу для ділянок басейну з урахуванням детальних даних спецводокористування / Є. М. Крижановський, Т. В. Полудненко. IV Всеукраїнський з їзд екологів з міжнародною участю (Екологія/Ecology-2013), 25-27 вересня, 2013. Вінниця. Видавництводрукарня «ДІЛО», 2013. С. 239-241. 9. Мокін В. Б. Методологія розрахунку водогосподарського балансу річки Південний Буг / В. Б. Мокін, Т. В. Полудненко // XLII регіональна науково-технічна конференція професорсько-викладацького складу, співробітників та студентів університету з участю працівників науково-дослідних організацій та інженернотехнічних працівників підприємств м. Вінниці та області. Електронне наукове видання матеріалів конференції, м. Вінниця, 2013. Режим доступу : http://conf.vntu.edu.ua/allvntu/2013/ineek/txt/ poludnenko.pdf 10. Мокін В. Б. Новий метод оптимізації програм моніторингу управлінь водних ресурсів України з урахуванням вимог моніторингу стану вод та водокористування / В. Б. Мокін, Є. М. Крижановський, А. Р. Ящолт // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. 2013. 1. С. 3-8. 11. Мокін В. Б., Крижановський Є. М., Гавенко О.В. Комп ютерна програма Автоматизована система розрахунку водогосподарського балансу району річкового басейну Південного Бугу // Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір 56206. К.: Державна служба інтелектуальної власності України. Дата реєстрації: 27.08.2014. 12. Мокін В.Б. Розробка моделі водогосподарського балансу району річкового басейну Сіверського Дінця / В.Б. Мокін, О.В. Чунарьов, В.В. Гребінь, Н.О. Білоцерківська, Є.М. Крижановський, Л.М. Скорина // Збірник матеріалів міжнародної науково-практичної конференції "Досягнення та перспективи розвитку водогосподарської галузі: до 100-річчя від дня народження М.А.Гаркуші першого міністра меліорації і водного господарства України". 11-12 вересня 2014 року. 13. Розробка моделі водогосподарського балансу району річкового басейну Південного Бугу: Звіт про НДР / В. Б. Мокін, Є. М. Крижановський, О. В. Гавенко [та ін.] / Вінниц. нац. техн. ун-т. 2845 ( ДР 0113U005101) 2013 р. 88 с. 14. Чунарьов О. В. Автоматизована система розрахунку та прогнозування водогосподарського балансу річкових басейнів України / О. В. Чунарьов, В. Б. Мокін, Є. М. Крижановський, В. В. Гребінь // Тези доповідей науково-технічної конференції «Вода та довкілля» XI Міжнародного водного форуму «AQUA UKRАINE-2013», Київ, 5-8 листопада 2013 р. [Електронний ресурс на DVD]. 15. Крижановський Є. М. Автоматизація попусків каскаду водосховищ річки Південний Буг / Є. М. Крижановський, Т. В. Полудненко // Вісник Вінницького політехнічного інституту. Вінниця : УНІВЕРСУМ-Вінниця. 2013. 3. С. 12-16. 16. Мокін В. Б. Методологія розрахунку водогосподарського балансу річки Південний Буг / В. Б. Мокін, Т. В. Полудненко // XLII регіональна науково-технічна конференція професорсько-викладацького складу, співробітників та студентів університету з участю працівників науково-дослідних організацій та інженернотехнічних працівників підприємств м. Вінниці та області. Електронне наукове видання матеріалів конференції, м. Вінниця, 2013. Режим доступу : http://conf.vntu.edu.ua/allvntu/2013/ineek/txt/ poludnenko.pdf Монографія

~51~ 17. Мокін В.Б. Нове водогосподарське районування території України: досвід використання у транскордонному аспекті / В.Б. Мокін, О.В. Чунарьов, В.В Гребінь, Є.М. Крижановський // Збірник матеріалів міжнародної науково-практичної конференції "Досягнення та перспективи розвитку водогосподарської галузі: до 100- річчя від дня народження М.А.Гаркуші - першого міністра меліорації і водного господарства України". 11-12 вересня 2014 року. 18. Наукові засади раціонального використання водних ресурсів України за басейновим принципом : монографія / За редакцією В. А. Сташука; [В. А. Сташук, В. Б. Мокін, В. В. Гребінь, О. В. Чунарьов]. Херсон : Грінь Д. С., 2014. 320 с. 19. Ідентифікація та оптимізація інформаційних моделей динамічних багатозв язних просторово-розподілених систем для задач моніторингу, збереження даних та автоматизованого управління: звіт про НДР: 28-Д-350 / Вінницький національний технічний університет; кер. В. Б. Мокін; виконав.: Є. М. Крижановський [та ін.]. Київ, 2015. 273 с. ДР 0113U003135. Інв. 0215U006147. 20. Розробка моделі водогосподарського балансу району річкового басейну Сіверського Дінця: Звіт про НДР 2848 // В. Б. Мокін, Є. М. Крижановський та ін. / Вінниц. нац. техн. ун-т. Київ, 2015. 97 с. ДР 0114U001879). 21. Мокін В. Б. Пріоритетні напрямки розвитку автоматизації та впровадження геоінформаційних технологій в систему управління водними ресурсами р. Дніпро / В. Б. Мокін // Водне господарство України. 2012. 6 (102). С. 48-52. 22. Мокін В. Б. Розробка геоінформаційних систем для моніторингу та управління водними ресурсами та основними гідротехнічними спорудами Рівненської та Сумської областей / В. Б Мокін, Є. М. Крижановський, О. В. Гавенко, Л. М. Скорина // Международная научно-техническая конференция «Геоинформационные системы и компьютерные технологии эколого-экономического мониторинга», ГВУЗ Национальный горный университет, г. Днепропетровск, 9 11 апреля 2014 р. [Електронне видання на DVD]. Систем. вимоги: 32 Mb RAM; DVD, Windows 98/2000/NT/XP; MS Word 2000/XP/2003. 23. Мокін В. Б. Створення і впровадження обласних геоінформаційних систем для моніторингу стану та управління водними ресурсами з використанням басейнового принципу / В. Мокін, Є. Крижановський, І. Варчук, Л. Скорина // Водне господарство України. 2015. 3(117). С. 39 44. 24. Мокін В. Б. Створення та впровадження геоінформаційної системи з основними даними про водні ресурси та даними моніторингу якості вод і водокористування Миколаївської області / В. Б. Мокін, С. М. Письменний, М. О. Баранов, Є. М. Крижановський, О. В. Гавенко, Е. О. Коцюба, А. В. Брагін // Досягнення та перспективи розвитку водогосподарської галузі: до 100-річчя від дня народження М. А. Гаркуші першого міністра меліорації і водного господарства України: Матеріали міжнародної наук.-практ. конф. 11-12 вересня 2014 р.; м. Київ / Під ред. В.А. Сташука [та ін.] К.: Державний інститут управління та економіки водних ресурсів, 2014. С. 7-10. 25. Мокін В. Досвід створення інформаційно-пошукових систем для забезпечення доступу населення до даних про водні ресурси / В. Мокін, Ю. Гавриков, Є. Крижановський, О. Гавенко, Е. Коцюба // Водне господарство України. 2(110). 2014. С. 23-25. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~52~ 26. European Parliament and the Council of the European Union. Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy (EU Water Framework Directive) // Official Journal of the European Communities. 2000, L327, Brussels, Belgium. Pages 1-72. Монографія

РОЗДІЛ 5. МОНІТОРИНГ СВІТОВОГО ОКЕАНУ ~53~ Фещенко В.П., Клименко М.О., Гуреля В.В. 5.1. Джерела і види забруднення океану Світовий океан, який покриває значну частину поверхні Землі, відіграє виключну роль у забезпеченні життя на планеті, формуванні погоди та клімату. Океани беруть активну участь у процесах глобального характеру. Це процеси взаємодії океану і атмосфери, які визначають клімат нашої планети; біохімічні цикли хімічних елементів, які тісно пов'язані з циркуляцією речовин і енергії у природних екосистемах і фотосинтетична активність водоростей, яка регулює баланс кисню та вуглекислого газу. Велика роль океану у вирішенні таких проблем, як забезпечення продуктами харчування та енергією, видобуток корисних копалин. Сьогодні океан зазнає значного антропогенного впливу, який призводить до серйозних негативних наслідків, в тому числі до зменшення відтворювання біологічних ресурсів. У деяких областях Світового океану виникла напружена екологічна ситуація, утворилися поля хронічного забруднення. Надходження забруднюючих речовин антропогенного походження, активне вилучення біологічних ресурсів (у тому числі в результаті рибальства більше 70 млн. т за рік) стають постійно діючими екологічними факторами, які перетворюють морські екосистеми. Останнім часом видобуток корисних копалин підсилює негативний вплив на океан. Забруднюючі речовини надходять до Світового океану як природнім шляхом, так і в результаті господарської діяльності людини. Практично ці шляхи не можна розділити. До джерел забруднення океанів та морів відносяться: безпосередні викиди забруднюючих речовин в океан (в основному на його поверхню), наприклад, нафтопродуктів при перевезенні, особливо при аваріях танкерів; безпосереднє надходження забруднюючих речовин при підводних розробках та при видобуванні мінеральних ресурсів; річковий стік; прямий стік із суші (теригенний стік); перенесення забруднюючих речовин через атмосферу; підводні викиди нафти та газу; аварійні викиди із суден або підводних трубопроводів; випробовування атомної зброї. Сучасні оцінки забруднення Світового океану показують, що річковий та теригенний стоки, а також атмосферне перенесення є найбільшими джерелами забруднення. В процесі річкового виносу і стоку із суші відбувається забруднення переважно прибережних вод океану, внутрішніх морів, заток. В антропогенній складовій теригенного і річкового стоку переважають забруднюючі речовини, які містяться в промислових та комунальних водах, а також у змивах із сільськогосподарських угідь. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~54~ Це, передусім, важкі метали, біогенні сполуки, пестициди та нафтопродукти. Важливо відмітити, що в поверхневих водах, які надходять до Світового океану, антропогенний стік нерідко дорівнює природному потоку хімічних елементів і їх з єднань або навіть перевищує його. Аналіз існуючого експериментального матеріалу показує, що основними видами забруднювачів є вуглеводи (сира нафта, нафтопродукти, нафтові вуглеводи); хлоровані вуглеводи (пестициди, поліхлоровані біфеніли); токсичні метали; радіоактивні речовини. Найбільш масштабним є забруднення Світового океану нафтою та нафтопродуктами. Поля забруднення нафтовими вуглеводнями формуються в шельфових водах, в районах перевезення нафти та інтенсивного судноплавства, в районах аварій танкерів. За ступенем покриття плівкою найбільш забруднена північна тропічна, центральна субтропічна та Канарські водні маси. Нафтові агрегати зустрічаються в усіх районах прямого забруднення та у відкритих районах океанів. Залежно від умов середовища та типу нафти нафтові плівки зберігаються на поверхні від декількох годин до декількох днів, нафтові агрегати - від декількох місяців до року. У водах океану серед забруднювачів типу хлорованих вуглеводнів найчастіше зустрічаються дихлордифенілтрихлороетан (ДДТ) та його похідні гексахлорциклогексан ( -ГХЦГ), поліхлоробіфеніли (ПХБ). Розподіл хлороорганічних пестицидів в океані нерівномірний. Спостерігається чергування зон підвищених, низьких та нульових концентрацій. Локальні ділянки зустрічаються не тільки в зонах безпосереднього забруднення, але й у відкритих районах океану, що пояснюється атмосферним перенесенням та динамічним розсіюванням. Хлорорганічні пестициди проникають і в глибину океану. При цьому вміст їх у шарі 0 100 м однорідний, а на глибині 500 м зменшується вдвоє. У глибинних водах найбільш поширений ДДТ. Концентрація синтетичних поверхнево активних речовин (СПАР) в середньому в океані складає 27 30 мкг/л у поверхневому шарі та 8 9 мкг/л на глибині 500 м. Просторовий розподіл СПАР характеризується локалізацією полів забруднення (більше 100 мкг/л) у шельфових зонах Північної Америки, Західної Європи та Африки. У відкритому океані їх вміст знижується до 20-30 мкг/л і характеризується нерівномірністю розподілу в акваторії. З глибиною чітко прослідковується зменшення вмісту СПАР. Важкі метали належать до числа найбільш розповсюджених та дуже токсичних забруднюючих речовин. Для морських екосистем найбільш небезпечними є Меркурій, Плюмбум, Кадмій. Надходячи до морського середовища, Меркурій з'єднується із зваженими речовинами, органічними агрегатами й осідає на дно. У донних відкладах, під дією деяких форм мікроорганізмів, переходить у високотоксичні метилировані форми, період напіврозпаду якої досягає двох років. Для Меркурію характерна глибинноповерхнева міграція. Забруднення морської води ртуттю і сполуками Меркурію речовиною обмежується прибережними зонами та шельфами. Міграційний потік Плюмбуму з континентів в океан проходить із річковим стоком та через атмосферу. У морських прибережних водах північної півкулі середня концентрація Плюмбуму складає 0.07 мкг/л. В основному Плюмбум знаходиться в Монографія

~55~ шарі 0 500 м. Концентрація Кадмію у водах океану коливається від 0,03 до 0,3 мкг/л при середньому значенні 0,15 мкг/л. Радіоактивні речовини в океан надходять з трьох джерел: 1) випробування ядерної зброї; 2) скид радіоактивних відходів; 3)аварії суден з атомними двигунами та аварії, які пов'язані з використанням, транспортуванням та одержанням радіонуклідів. Слід відмітити, що океану притаманна природна радіоактивність, яка обумовлена присутністю в морській воді 40 К (зумовлює 90% природної радіоактивності, що складає 18,5 10 21 Бк), 87 Rb, 3 H, 14 С, ізотопів Урану та Торію. Серед штучних радіонуклідів найбільш небезпечними є Стронцій, Плутоній, Цезій. Сума радіоактивності, збільшена за рахунок людини, сьогодні складає 5,5 10 19 Бк. Вертикальний розподіл радіонуклідів в океані має складний характер. Мінімальна концентрація стронцію, цезію та плутонію спостерігається в поверхневому шарі, максимальна - на глибині 100-700 м. Таким чином, для вод Світового океану характерні різноманітні види забруднювачів, які мають різні масштаби розповсюдження (табл. 5.1). Таблиця 5.1 Найбільш розповсюджені токсичні компоненти крупномасштабного забруднення Світового океану Забруднюючі речовини Ступінь біологічної небезпеки Масштаб розповсюдження 1 2 3 Радіонукліди Глобальний Стронцій-90 Глобальний Цезій-137 Глобальний Плутоній-238 Глобальний Тритій Глобальний Церій-144 Глобальний Хлорорганічні токсичні: ДДТ та його метаболіти ++ Глобальний поліхлоровані біфеніли ++ Глобальний Альдрин ++ Глобальний Метали: Метилртуть ++ Глобальний Кадмій (+) Глобальний Меркурій ++ Глобальний Плюмбум (+) Глобальний Цинк + Локальний Купрум + Регіональний Хром (+) Локальний Ферум (-) Локальний Манган (-) Локальний Арсен (+) Регіональний Нафта та нафтопродукти + Глобальний Ступінь біологічної небезпеки для морських організмів: ++ сильний; + значний; (+) слабкий; (-) незначний. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~56~ Країни, котрі мають вихід до моря, проводять морські захоронення різних матеріалів та речовин, зокрема, ґрунту, бурового шламу, відходів промисловості, будівельного сміття, твердих відходів. Об'єм захоронення складає біля 10% від загальної маси забруднюючих речовин, які надходять до Світового океану. Дампінг - це скид та захоронення відходів у море, океан. Основою для дампінгу в море служить здатність морського середовища до переробки великої кількості органічних та неорганічних речовин без особливого збитку для якості води. Негативні явища, що спостерігаються при дампінгу: під час скиду матеріалу частина забруднюючих речовин переходить в розчин, змінюючи якість води, інша сорбується завислими речовинами та переходить у відклади дна; наявність органічних речовин призводить до швидкої втрати кисню, появи дигідроген сульфіду; підвищується мутність води, що спричиняє загибель малорухомих форм бентосу. Основні вимоги до організації дампінгу. 1. Оцінка якості, стану і властивостей (фізичних, хімічних, біологічних) матеріалів, що захороняються, їх токсичності, стійкості, здатності до накопичення та біотрансформації у водному середовищі та морських організмах. 2. При можливості необхідно проводити нейтралізацію, знезараження, реутилізацію відходів. 3. Вибір районів скиду необхідно проводити з урахуванням максимального розбавлення речовин, мінімального розповсюдження їх за межі скиду, позитивного поєднання гідрологічних та гідрофізичних умов. 4. Забезпечення віддаленості районів скиду від місць нагулу риб та їх нересту, від місць життя рідкісних та чутливих видів гідробіонтів, від зон відпочинку та господарського використання. На живі організми, які формують гідробіотичні екосистеми, у найбільш яскраво вираженій формі впливають біогенні хімічні речовини, пестициди, важкі метали, галогени. Дія цих речовин призводить до порушення функціонування біотичної складової морських екосистем. Реакція морської біоти, яка піддається дії забруднюючих речовин, різна: від поступового зменшення розмірів особин, перебудови ензиматичних систем до нездатності до розмноження та вимирання організмів. Загалом антропогенне забруднення обумовлює наступні негативні явища: накопичення хімічних токсичних речовин в біоті; мікробіологічне забруднення прибережних районів моря; зниження біологічної продуктивності; прогресуюча евтрофікація; виникнення мутагенезу та канцерогенезу; порушення стійкості екосистем. Небезпечні наслідки екологічного характеру залежать не тільки від рівня забруднення, часу життя забруднюючих речовин та процесів їх розсіювання і трансформації, але й обумовлені можливістю акумуляції хімічних сполук у морських організмах та передачі їх по трофічних ланцюгах. Накопичення в організмі забруднюючих речовин характеризується коефіцієнтом Монографія

~57~ накопичення (відношення вмісту забруднюючої речовини в організмі до вмісту її в морській воді). Так, середні коефіцієнти накопичення різних забруднюючих речовин в планктонних організмах досягають високих значень: для Плюмбуму до 4 10 5, Меркурію 3,4 10 3, Кадмію 2,1 10 4, ПХБ 4,0 10 4, бенз(а)пірену 5,0 10 3. Антропогенна дія проявляється як на індивідуальному, так і на популяційно біоценотичному рівнях. Первинні критичні порушення у функціонуванні гідробіонтів під дією забруднюючих речовин мають місце на рівні: біологічних ефектів: змінюється хімічний склад клітини, характер ферментативних систем, процесів дихання, росту та розмноження, мають місце мутація та канцерогенез, порушується рух та орієнтація в просторі; морфологічних змін: патологія внутрішніх органів, зміна розмірів організму, поява потворних форм, зміна товщини зябер, порушення біохімічних та фізіологічних процесів. У тих районах, де склалася несприятлива екологічна ситуація, спостерігаються зміни в структурі і функціонуванні морських біоценозів, що проявляється в наступних процесах: зміна біомаси популяцій планктонних і бентосних організмів; зменшення родів та угруповань гідробіонтів, поява не характерних для морського середовища організмів (наприклад, кишкова паличка); збільшення середньої біомаси мікроорганізмів, фітопланктону, найпростіших, зоопланктону, бентосу; зникнення окремих видів високочутливих морських організмів та поява нових, які адаптовані до нових хімічних умов. Розглянемо дію деяких забруднюючих речовин на морські організми. 1. Біогени (Нітроген, Фосфор). Діють на зябра, печінку, нервову систему, скелет, луску. Концентрація 1 мг/л всіх форм Нітрогену (амонійної, нітритної, нітратної) знижує здатність риб зв'язувати кисень, з'являються ознаки інтоксикації. 2. Пестициди. Фотосинтез фітопланктону пригнічується на 75 90% при концентрації хлороорганічних пестицидів (ХОП) 1 10 мкг/л, для зоопланктону вони токсичні в дозах порядку 10 мкг/л. Механізм дії різних пестицидів різноманітний: пригнічення фотосинтезу рослин і дихання тварин, порушення обміну через мембрани, порушення функцій нервової системи. 3. Метали. Важкі метали не підлягають біодеградації і тому можуть накопичуватися в усіх компонентах екосистем. Найбільш токсичними є іонні форми важких металів. Такі метали, як Манган, Купрум, Цинк, Меркурій, Хром на 65 80% знаходяться в розчиненому стані і засвоюються гідробіонтами. Ртуть та сполуки Меркурію. В концентраціях 5-10 мкг/л і більше призводить до порушення життєдіяльності на ранніх стадіях розвитку риб, знижує швидкість росту. Купрум та її сполуки. Токсичні для всіх представників водної фауни та флори. Розчинені форми солей Купруму (хлориди, нітрати) токсичні при концентраціях 0.01 Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~58~ 0.02 мг/л. Плюмбум та його сполуки. Пригнічує травні та тканинні ферменти. Має властивість накопичуватися в тканинах великих морських риб та дельфінів. Ферум та його сполуки. Токсичність Феруму залежить віл кислотності води. В лужному середовищі токсичність зростає, так як утворюються гідроксиди феруму, які осідають на зябра, закупорюють та роз'їдають їх. Цинк та його сполуки. Пошкоджує зябра риб, що призводить до смерті. 4. Галогени. Хлор та його сполуки. Низькі концентрації Хлору близькі до 0.0001 мг/л (каталізатор феноли) викликають погіршення товарної якості риб. Бром та його сполуки. Смертельна концентрація для риб при 30 70 хв. дії 400 мг/л, 100 мг/л викликає загибель через 1 3 години, 10 мг/л безпечна для риб. Радіонукліди. Засвоєння гідробіонтами радіонуклідів з водного середовища здійснюється через покривні тканини, зябровий апарат, травний тракт. Асиміляція радіонуклідів проходить пасивно та активно. Пасивний обмін зв'язаний з вирівнюванням градієнтів концентрації солей у воді та тканинах. Активний процес накопичення пов'язаний із здатністю біологічних мембран поглинати радіонукліди з водного середовища. При низькому забрудненні морського середовища радіонуклідами основну роль в забрудненні організмів грають трофічні зв'язки. 5.2. Процеси самоочищення морського середовища від забруднюючих речовин Під самоочищенням розуміють сукупність фізичних, хімічних, мікробіологічних та гідробіологічних процесів, які обумовлюють розклад, утилізацію забруднюючих речовин, що приводить до відновлення природної якості морських вод. Проблема загального опису та кількісної оцінки всіх факторів самоочищення дуже складна та до кінця не вирішена. Розглянемо механізми самоочищення води від окремих груп органічних речовин. 1. Деградація нафти у морі. Деградація нафти в морі визначається сумою таких процесів: випаровування, емульгування, розчинення, окислення, утворення нафтових агрегатів, осідання та біодеградація. Важливе місце в процесі розпаду нафтових плівок належить випаровуванню. Вуглеводні з довжиною ланцюга атомів Карбону в молекулі менше С 15 випаровуються з водної поверхні протягом 10 діб, вуглеводні в діапазоні С 15 - С 25 утримуються значно довше, а фракція, важча С 25, практично не випаровується. В цілому одне випаровування може вилучити з поверхні до 50% вуглеводнів сирої нафти, до 10% важкої нафти, до 75% легкої паливної нафти. Основну роль в деструкції нафтових вуглеводнів відіграють мікроорганізми, які здатні використовувати вуглеводні як джерело Карбону та енергії. Високою здатністю до окислення нафтопродуктів наділені бактерії роду Mycobacterium, Arthrobacter. В лабораторних умовах вони окиснюють до 50-80% нафти. Фактори, які прискорюють процеси деградації: високе насичення води киснем (для окислення 1 л нафти необхідно 3.3 кг кисню); Монографія

~59~ збагачення води біогенними речовинами (Нітроген, Фосфор) (для окиснення 1 мг нафти бактеріями необхідно 4 мг нітратів), для оптимальних умов необхідно зберегти співвідношення N:P = 14:1; підвищення температури; зниження солоності води; зменшення рн. Експериментальні дослідження показали, що сумарна деградація нафти в морській воді протікає за законом молекулярної реакції першого порядку: Сt = C 0 e -kt, де С t, С 0 кінцева та початкова концентрації речовини; t час перетворення, k константа швидкості реакції k = ln2 /, де - період напіврозпаду речовини. 2. Біодеградація СПАР. За ступенем стійкості до біохімічного окиснення у воді всі СПАР поділяються на м які, 50% яких розкладається протягом декількох діб, та жорсткі, для розпаду яких необхідно 2 місяці та більше. При біохімічному окисненні аніонних СПАР мають місце такі реакції: гідролізу, -окиснення (окиснення кінцевої метильної групи), -окиснення (окиснення жирних кислот), розщеплення ароматичного кільця. Швидкість самоочищення природних вод від СПАР визначається рядом чинників: хімічною будовою СПАР, їх концентрацією, солоністю, температурою, рн води, вмістом розчиненого кисню. Приблизно 20% розчинених СПАР у воді сорбується завислими речовинами й осідають на дно. 3. Самоочищення від фенолів. Залежно від хімічної природи фенолів процес їх окиснення може протікати біохімічним та фізико-хімічним шляхами. Біохімічне окиснення здійснюється під впливом ферментів, що виробляють мікроорганізми. Швидкість розпаду збільшується із збільшенням рн, зменшенням солоності, при наявності фосфатів та солей Феруму, присутності білків, жирів, вуглеводів. Антропогенна дія на Світовий океан призводить до зменшення природної здатності морських систем до самовідтворення та саморегулювання, особливо там, де складаються критичні умови для нормального функціонування цих екосистем. Поняття критичної або допустимої антропогенної дії на морські системи в цілому пов'язані з поняттям екологічного резерву океану. При екологічному нормуванні антропогенних дій запропонована концепція асиміляційної ємності. Асиміляційна ємність морського середовища (А mi ) даної забруднюючої речовини (і) - це максимальна динамічна місткість такої кількості забруднюючої речовини, яка може бути за одиницю часу зруйнована, накопичена, трансформована та виведена за рахунок процесів седиментації, дифузії або інших за межі об'єму екосистеми без порушення нормального функціонування. Асиміляційна ємність характеризує здатність морської екосистеми до динамічного накопичення та активного виведення забруднюючих речовин. Для визначення асиміляційної ємності використовують: показник гранично допустимої концентрації речовини (С miо ); коефіцієнт кратності (К mi ) кількості речовини, яка може бути перероблена даною екосистемою. Показник асиміляційної ємності визначається за формулою: Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~60~ А mi = C mio K mi V, де V - об'єм морського середовища, що розглядається. Практично можна виділити три основних процеси, що визначають асиміляційну ємність: гідродинамічний, мікробіологічне окиснення, біоседиментація. Тобто асиміляційна ємність складається з "геофізичної ємності", яка визначається виносом токсичних речовин за рахунок геофізичних процесів, і "біологічної ємності", яка визначається допустимим навантаженням на екологічну систему та виносом токсичних речовин за рахунок біологічних процесів. 5.3. Завдання та наукові основи комплексного глобального моніторингу океану Метою комплексного моніторингу океану є визначення стану Світового океану та прогнозування змін, які проходять в екосистемах під дією антропогенних факторів. Для здійснення системи глобального моніторингу Світового океану необхідно вирішити наступні завдання: Виявлення каналів надходження та оцінка потоків забруднюючих речовин в біопродуктивних та чутливих екосистемах. Вивчення негативних наслідків забруднення екосистем. Вивчення зв'язків між рівнями накопичення забруднюючих речовин та екологічними змінами, які характерні для певних екосистем. Визначення критичних концентрацій забруднюючих речовин, які можуть викликати порушення функціональних біологічних та біохімічних процесів. Вивчення фізичних, хімічних та біологічних процесів, які визначають асиміляційну ємність. Побудова математичних моделей окремих екологічних процесів для прогнозу екологічної ситуації в океані в локальному, регіональному та глобальному масштабах. Вирішення цих завдань базується на: даних натурних спостережень, які дозволяють виявляти основні джерела і канали виходу забруднюючих речовин, оцінювати процеси самоочищення, розраховувати баланс забруднюючих речовин, оцінювати стан нейстонних, планктонних і бентосних угруповань; лабораторних дослідженнях, що дозволяють встановлювати в лабораторних умовах, які максимально наближені до природних, критичні концентрації, розраховувати величини асиміляційних ємностей; математичному моделюванні, що дозволяє встановлювати реакції екосистем на дію певних факторів. Комплексний глобальний моніторинг океану включає екологічний та фізичний моніторинги. Екологічний моніторинг океану являє собою систему аналізу, оцінки та прогнозу стану морських екосистем. Важливою складовою екологічного моніторингу є біологічний моніторинг морського середовища, який включає систематичні спостереження за елементами функціональної структури біоценозів з метою оцінки та прогнозу стану біотичного компонента морських екосистем. Біологічний моніторинг пов'язаний з системою геохімічного моніторингу, який здійснює контроль за джерелами та рівнями забруднення морського середовища. Схеми біологічного та геохімічного моніторингу морського середовища показані Монографія

~61~ на рис. 5.1, 5.2. Фізичний моніторинг призначений для аналізу дії фізико-океанографічних та гідродинамічних факторів, які спричиняють розповсюдження та перерозподіл забруднюючих речовин у морському середовищі. 5.4. Організація спостережень за станом вод морів та океанів 5.4.1. Категорії пунктів та програми спостережень за забрудненням морського середовища Для організації спостережень за якістю морської води встановлено три категорії пунктів спостереження. Категорію пункту спостереження вибирають з урахуванням розміщення та потужності джерел забруднення, а також складу, концентрації забруднюючих речовин, регіональних та фізико-географічних умов. Межі контролюючих районів визначають залежно від фізико-географічних особливостей кожного моря з урахуванням розподілу забруднюючих речовин та гідрометеорологічного режиму. Біологічний моніторинг морського середовища Нейстон Мікрофлора Планктон, бентос кількісні показники розвитку індикаторн і види потенціальна фізіологічна активність мі кробних популяцій індикаторні групи бактерій відносні показники розвитку мікробних кількісні показники розвитку, розмірний склад співвідношення головних видів, індекс різноманітності індикаторні види Продукційно-деструкційні процеси первинна продукція органічної речовини деструкція органічної речовини кількісне співвідношення швидкості продукції, деструкції Рис. 5.1. Система показників біологічного моніторингу морського середовища Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~62~ Пункти І категорії призначені для спостереження за якістю води в прибережних районах, які мають важливе народногосподарське значення. Вони розміщуються: в районах водокористування населення; в портах і припортових акваторіях; в місцях нересту та сезонного скупчення цінних риб та інших морських організмів; в місцях скиду міських стічних вод і стічних вод промислових та сільськогосподарських комплексів; в районах розробки та транспортування корисних копалин; на гирловому узмор'ї великих річок. Рис. 5.2. Система показників геохімічного моніторингу морського середовища Пункти ІІ категорії призначені для спостереження за якістю води прибережних районів і районів відкритого моря, а також для дослідження сезонної та річної зміни рівня забрудненості морських вод. Вони розміщуються в районах, де надходження забруднюючих речовин проходить за рахунок міграційних процесів. Пункти ІІІ категорії призначені для спостереження за якістю морських вод у районах відкритого моря, для дослідження річної зміни забруднення морських вод та для розрахунку балансу хімічних речовин. Таким чином, спостереження за якістю води в пунктах І категорії проводять в місцях скиду забруднюючих речовин, на пунктах ІІ категорії в забруднених районах морів та океанів, у пунктах ІІІ категорії у відносно чистих водах (фонові Монографія

~63~ спостереження). На кожному пункті спостереження визначаються кількість та місцезнаходження вертикалей та горизонталей, базуючись на розміщенні та потужності джерел забруднення, а також на складі, концентрації та формі надходження забруднюючих речовин. Кількість вертикалей в пункті спостереження якості води на гирловому узмор'ї визначається його шириною: Ширина річки, м Кількість вертикалей <10 0 100 1000 >100 0 1 3 5 Одну вертикаль розміщують посередині русла, а інші рівномірно по його ширині. Кількість горизонталей визначають залежно від глибини річки: при глибині річки 1-5 м - горизонти проводять на поверхні та біля дна; при глибині 5 10 м на поверхні, на половині глибини і біля дна; при глибині річки більше 10 м на поверхні, через кожні 5 м та біля дна. В інших випадках кількість горизонталей визначається з урахуванням глибини об'єкту, складу та концентрації забруднюючих речовин. Спостереження проводять за: 1) нафтовими та хлорованими вуглеводнями на поверхні, на глибинах 5, 10, 20 м і біля дна; 2) за синтетичними поверхнево-активними речовинами та фенолами - на поверхні, 10 м та біля дна; 3) за важкими металами на поверхні, на горизонтах 10, 50, 100 м та біля дна. Додатковим горизонтом при спостереженнях є шар води, де скачкоподібно змінюється температура. Програми спостережень за якістю морських вод поділяються на два типи: програми спостережень за фізико-хімічними показниками і програми спостережень за гідробіологічними показниками. Програма спостережень за фізико-хімічними показниками включає як визначення основних фізичних характеристик, так і концентрацій забруднюючих речовин. ПРОГРАМА СПОСТЕРЕЖЕНЬ ЗА ЯКІСТЮ МОРСЬКИХ ВОД ЗА ФІЗИКО- ХІМІЧНИМИ ПОКАЗНИКАМИ: 1.*Нафтові вуглеводні (мг/дм 3, мг/л); 2.*Розчинений кисень (мг/дм 3, мг/л); 3.*Водневий показник рн; 4.*Візуальні спостереження за станом поверхні морського об'єкту; 5. Хлоровані вуглеводні, в тому числі пестициди (мкг/дм 3, мкг/л); 6. Важкі метали: Меркурій, Плюмбум, Кадмій, Купрум (мкг/дм 3, мкг/л); 7. Феноли (мкг/дм 3, мкг/л); 8. СПАР (мкг/дм 3, мкг/л); 9. Додаткові інгредієнти, які є специфічними для даного району: нітрити (мкг/дм 3, мкг/л), Силіцій (мкг/дм 3, мкг/л); Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~64~ 10. Солоність води; 11. Температура води та повітря; 12. Швидкість та напрям вітру; 13. Прозорість води. * Зірочкою позначені показники скороченої програми. При візуальних спостереженнях відзначають явища, які незвичайні для даного району моря, наприклад, плавучі домішки, плівки, масляні плями; розвиток, накопичення та відмирання водоростей; масовий викид молюсків на берег; поява підвищення мутності, незвичного забарвлення. Програма спостережень за якістю морської води за гідробіологічними показниками є доповненням фізико хімічної програми. Ці дві програми дозволяють дати завершену оцінку якості води. ПРОГРАМА СПОСТЕРЕЖЕНЬ ЗА ЯКІСТЮ МОРСЬКИХ ВОД ЗА ГІДРОБІОЛОГІЧНИМИ ПОКАЗНИКАМИ: 1. Зоопланктон: 1)*загальна чисельність організмів (екз/м 3 ); 2)*видовий склад, число і список видів; 3)загальна біомаса (мг/м 3 ); 4)чисельність основних груп і видів (екз/м 3 ); 5)біомаса основних груп і видів (мг/м 3 ). 2. Фітопланктон: 1)*загальна чисельність клітин (клітин/дм 3, клітин/л); 2)*видовий склад, число та список видів; 3) загальна біомаса (г/м 3 ); 4) кількість основних систематичних груп, число груп. 3. Мікробні показники: 1)*загальна чисельність мікроорганізмів (клітин/см 3, клітин/мл); 2)*концентрація сапрофітних бактерій (клітин/см 3, клітин/мл); 3)*концентрація хлорофілу фітопланктону (мкг/дм 3, мкг/л); 4) загальна біомаса (мг/дм 3, мг/л); 5) кількісний розподіл індикаторних груп морської мікрофлори (сапрофітні, нафтоокислювальні, ксилолокислювальні, фенолокислювальні, ліполітичні бактерії (клітин/см 3, клітин/мг)); 6) інтенсивність фотосинтезу фітопланктону. *Зірочкою позначені показники, які входять до скороченої програми спостережень. Залежно від категорії пункту спостереження визначають тип програми та терміни проведення спостережень. В пунктах І категорії спостереження проводять три рази в місяць за фізикохімічними та гідробіологічними показниками: 1 декада скорочена програма; 2 декада повна програма; 3 декада скорочена програма. В пунктах ІІ категорії спостереження проводяться 5 6 разів на рік за повною програмою. В пунктах ІІІ категорії спостереження проводять 2 4 рази на рік за повною програмою спостережень. Монографія

5.4.2. Оцінка та контроль нафтових забруднень поверхні моря ~65~ Однією з гострих проблем забруднення морських вод є їх забруднення нафтопродуктами. Контроль за забрудненням морських вод цією речовиною здійснюють різними методами. Для контролю за нафтопродуктами, які розтеклися у вигляді поверхневої плівки, використовують дистанційні методи виявлення та оцінки забруднення в ультрафіолетовій, видимій та інфрачервоній частинах спектру. Вони поділяються на пасивні та активні методи. Пасивні методи використовують природне випромінювання, відбите або випущене системою нафта-вода. Ефективність використання цих методів залежить від випромінювальних та відбивальних характеристик поверхні, температури, параметрів атмосфери, спектрального діапазону спостережень. Енергія сонячного ультрафіолетового випромінювання, яке падає на поверхню моря, лежить в межах 280 400 нм, в якому оптичні властивості води і нафти суттєво відрізняються: коефіцієнт відбивання чистої води складає 1,5 %, сирих нафтопродуктів 5 6 %, дизельного пального 2 3 %. Для виявлення нафтових плівок у цьому діапазоні використовують спектральні сканувальні системи, відеосистеми, апаратуру з відповідною оптикою та фільтрами. При спостереженнях з супутників найбільш інформативним для виявлення забруднених районів океану є інтервал 600 800 нм. Недоліками спостережень у видимому спектральному діапазоні є те, що на результати впливають метеоумови та спектральні особливості атмосфери. Вимірювання в інфрачервоному діапазоні базуються на різниці температури чистої води та покритої нафтовою плівкою або на різних коефіцієнтах випромінювання. Активні методи дистанційного виявлення передбачають використання штучного джерела випромінювання. До них відносяться: 1)методи оптичної локації, що базуються на різних коефіцієнтах відбивання від забрудненої та чистої поверхні; 2)методи, що базуються на вимірюванні флюоресценції плівок нафти за допомогою лідарів при робочих довжинах хвиль 337, 354, 530 нм. Кількість розлитої нафти та товщину плівки можна оцінити за кольором нафтової плівки (табл. 5.2). Таблиця 5.2 Характеристика нафтових плівок на поверхні води Зовнішній вид Товщина, мкм Кількість нафти, л/км 2 Ледь помітна 0,038 44 Срібний відблиск 0,076 88 Сліди забарвлення 0,152 176 Яскраво забарвлені розводи 0,305 352 Тьмяно забарвлені 1,016 1170 Темно забарвлені 2,032 2340 Для контролю вмісту нафти та нафтопродуктів у стічних водах використовують наступні методи: Турбодиметричний, який базується на зміні здатності нафтомістких вод Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~66~ поглинати світло (прилад реєструє ступінь послаблення світлового потоку, який проходить крізь шар води); Люмінесцентний, в основі якого лежить здатність окремих фракцій нафти під дією ультрафіолетового променя люмінесціювати, що і фіксує спеціальний прилад; Поглинання ультрафіолетового випромінювання окремими фракціями нафти та інфрачервоного випромінювання ( = 3,4 3,5) усіма вуглеводнями. В нашій країні широко застосовується аналізатор сумарного вмісту нафти та нафтопродуктів у стічних водах Волна 2, а за кордоном прилад Осма 32 фірми Харіба (Японія). 5.4.3. Екологічний стан Чорного й Азовського морів Чорне й Азовське моря найвіддаленіші від Світового океану. Площа їх водозбірного басейну значно перевищує площу самих морів. Це зумовило надзвичайну чутливість їх до впливу людської діяльності. Протягом останніх десятиріч відбувалися евтрофікаційні процеси, забруднення морського шельфу токсичними речовинами, абразія берегів, втрати біологічної різноманітності і рибних ресурсів, значні втрати рекреаційних ресурсів. Інтенсивний економічний розвиток і виснажливе природокористування призвели до значного екологічного навантаження на екосистеми Азовського та Чорного морів. Перевищення обсягу забруднень над асиміляційною здатністю морських екосистем, надходження до морів чужинних біологічних видів, використання природних морських ресурсів в обсягах, що перевищують їх потенціал, застосування екологічно шкідливих технологій добування морських ресурсів, транспортування та перевантаження морських вантажів тощо протягом останніх 30 років обумовили значні зміни природного стану морського довкілля. Мікробіологічне забруднення прибережних вод стоками комунальних підприємств часто унеможливлює їх використання для оздоровлення людей. Хвильова абразія призводить до поширення небезпечних геологічних процесів уздовж усього морського узбережжя. Одним із негативних впливів на морське середовище є днопоглиблювальні і гідромеханізовані роботи, які здійснювалися в територіальних водах та на шельфі Чорного моря. Найчутливішою до антропогенного навантаження є прибережна частина Чорного та Азовського морів, особливо у зоні діяльності портів, у гирлових річкових зонах, а також зонах впливу великих міст. Прибережну частину Чорного моря забруднюють берегові підприємства, які скидають стічні води в море. Значна частина забруднюючих речовин потрапляє до моря внаслідок діяльності об єктів комунального господарства великих міст на узбережжі Одеси, Севастополя, Феодосії та інших. Загалом за 1998 р. у межах України в море було скинуто стічних вод без очищення 5,9 млн. м 3, недостатньо очищених 34,5 млн.м 3, нормативно очищених 224,6 млн.м 3. При цьому в море надійшло 6,2 тис. т завислих речовин і 5,1 тис. т органічних речовин (рис. 5.3). Одним з важливих факторів, що призводять до забруднення морського середовища, є скидання баластних вод, у яких постійно є нафтопродукти, завислі речовини та залізо. Протягом останніх років стан навколишнього середовища Чорного й Азовського морів дещо покращився і має тенденцію до стабілізації. За даними моніторингу, за Монографія

~67~ останні роки вміст у воді біогенних речовин знаходиться на постійному рівні, який значно нижчий ГДК для Нітрогену амонійного, нітратів і фосфатів. Це пов язано зі зниженням інтенсивності внесення мінеральних добрив, пестицидів на сільськогосподарські угіддя, що сприяло зменшенню вимивання біогенних і забруднюючих речовин з водозбірних територій основних річок. Основними забруднюючими компонентами морського середовища є нафтопродукти. Постійний вміст нафтопродуктів у морській воді пов язаний з діяльністю промислових підприємств, портів, втратами під час бункерних операцій, виносом до моря з річковими і стічними водами комунальних очисних споруд. За результатами спостережень Держінспекції охорони Чорного моря та експедиційних досліджень УкрНЦЕМ, вміст нафтопродуктів у відкритих частинах поверхні Чорного моря в основному на рівні нижче ГДК (0,05 мг/л). Загалом по регіонах намітилася тенденція до стабілізації рівнів нафтопродуктів з деяким збільшенням по Керченському порту. У поверхневих шарах морських вод у портах концентрація заліза стабілізувалася на рівні, близькому до ГДК. Забруднення прибережних районів Чорного моря синтетичними поверхнево активними речовинами (СПАР) в середньому нижче ГДК. Однак у зоні впливу муніципальних очисних споруд нерідко спостерігаються дещо підвищені концентрації СПАР. Стійкий рівень вмісту біогенних речовин на рівнях нижчих ГДК в прибережних водах сприятливо впливає на стан всієї екосистеми відкритих частин моря. Детальніше було зроблено огляд стану морських вод і донних відкладів під час експедиційних досліджень північно-західної частини Чорного моря (далі ПЗЧМ), які проводив Український науковий центр екології моря у відкритій та прибережній зонах у 1998 році. У відкритій частині моря дослідження виконувались на науководослідному судні Володимир Паршин (листопад), у прибережній смузі на експедиційному судні Юг (червень, вересень). Концентрації органічного Карбону (С орг ) як характеристики загального вмісту органічних речовин у морських водах були в середньому в діапазоні від 0,5 до 3 мг/л. Максимальна концентрація С орг 5,7 мг/л зафіксована у центрі ПЗЧМ. Рівень забруднення морських вод нафтовими вуглеводнями на більшості акваторії ПЗЧМ та на Кримському узбережжі не перевищував ГДК і був в інтервалі 0,03 0,04 мг/л. Максимальну концентрацію нафтопродуктів у морській воді зафіксовано в районі впадання Дунаю 0,22 мг/л (4,4 ГДК). Розподіл завислих речовин на більшій частині акваторії Чорного моря досить рівномірний, їх концентрація в середньому перебуває в діапазоні 1 3 мг/л, але ця картина значно погіршується в пригирлових районах. У Придунайському районі вміст завислих речовин досягає максимальних величин 40-60 мг/л. Рівень концентрації детергентів у морських водах відкритих районів Чорного моря був незначний і в цілому не перевищував 0,2 ГДК. Середня концентрація фенолів на відкритих ділянках моря була вища ГДК (1 мг/л) майже у 10 разів, а у пригирлових зонах Дністра і Дунаю збільшувалася до 30 35 мг/л. Рівень забруднення морських вод кадмієм, свинцем, цинком, міддю, нікелем, хромом та ртуттю був нижче відповідних ГДК. Вміст небезпечних для живих організмів моря хлорорганічних пестицидів (ХОП) Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~68~ і поліхлорованих біфенілів (ПХБ) в цілому був також незначний. Концентрації ХОП змінювалися від 0 до 4 5 нг/л, концентрації ПХБ від 1 до 30 мг/л. Слід відзначити, що згідно з діючими Правилами охорони морських вод присутність хлорованих вуглеводнів у морській воді неприпустима. Науковий аналіз одержаних результатів експедиційних і лабораторних досліджень вказує на те, що на більшій частині Чорного моря донні відкладення згідно з Класифікацією ґрунтів днопоглиблення за ступенем їх забруднення для Азово- Чорноморського басейну в межах України характеризуються як умовно-чисті або помірно забруднені ґрунти (класи І і ІІ). Лише у деяких районах моря спостерігаються ділянки, де якість донних відкладень не відповідає екологічним вимогам, а рівень забруднення характеризує ці донні відкладення як дуже забруднений ґрунт (клас ІІІ). Це, насамперед, стосується акваторій портів, особливо Одеського і Севастопольського, районів скидання стічних вод та деяких ділянок Придунайської зони. Монографія

РОЗДІЛ 6. МОНІТОРИНГ ПОВЕРХНЕВИХ ВОД ~69~ Фещенко В.П., Клименко М.О., Прищепа А.М. 6.1. Сучасний стан поверхневих вод України. Джерела і види їх забруднення Вода є однією з найбільш розповсюджених речовин у природі. На землі немає мінералу або живого організму, до складу якого вона не входила б. Складні реакції у тваринних або рослинних організмах можуть відбуватися тільки при наявності води. Всі води Землі беруть участь у безперервному кругообігу, утворюючи замкнену систему: океан атмосфера суходіл океан. Вода постійно переміщується по Землі. Найважливішими шляхами її переміщення є загальна циркуляція в атмосфері, морські течії і річковий стік. Під водними ресурсами слід розуміти придатні для використання води, це практично всі води Землі: річкові, озерні, морські, підземні, вологість ґрунту, водяні пари атмосфери та інші. Водні ресурси відіграють вирішальну роль у багатьох процесах, які відбуваються в природі, в забезпеченні життям людини. Наявність води і способи її використання нерідко визначають долі народів і країн. Особливої гостроти набирає ця проблема на сучасному етапі. Але лише невелика частина загальних запасів води це прісні води, які придатні для використання в народному господарстві. На території України зареєстровано 71 тисячу річок, що мають загальну довжину 243 тис. км. Більшість рік належить до басейнів Чорного та Азовського морів. В Україні 3 тисячі озер із загальною площею водного дзеркала 2 тис. км 2. Окрім цього, країна має 23 тис. ставків та водосховищ, особливо їх багато в районі середнього та нижнього Дніпра. Раціональне використання й охорона природних ресурсів найважливіше завдання сучасності. Особливу занепокоєність викликають питання водокористування. Загроза не тільки в кількісному зменшенні природних вод, а і в погіршенні її якості. Тому питанням раціонального використання природних ресурсів і охорони довкілля приділяється велика увага на Державному та правовому рівнях. Якість води обумовлена як природними, так і антропогенними факторами. В результаті інтенсивного використання водних ресурсів змінюється не тільки кількість води, а й складові водного балансу, гідрологічний режим водних об єктів, і, найголовніше, змінюється її якість. Пояснюється це тим, що більшість річок і озер є одночасно джерелами водопостачання й приймачами господарсько побутових, промислових і сільськогосподарських скидів. Основними видами господарської діяльності, які впливають на якісні та кількісні зміни водних ресурсів, є: водоспоживання на промислові і комунальні потреби, скиди відпрацьованих вод, урбанізація, утворення водосховищ, зрошення і осушування земель, агромеліоративні заходи тощо. При цьому на кожному водозборі можуть одночасно діяти якщо не всі, то більшість із перерахованих факторів. В зв язку з цим при водогосподарському плануванні і регулюванні якості води необхідно враховувати вплив кожного з цих факторів окремо і всіх разом. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~70~ Забруднення гідросфери поділяють на хімічне, фізичне, біологічне і теплове. Хімічне забруднення води відбувається внаслідок надходження у водойми зі стічними водами різних шкідливих домішок неорганічного та органічного походження. Більшість з них є токсичними для мешканців водойм. Це сполуки Арсену, Плюмбуму, Меркурію, Купруму, Кадмію, Хрому, Флуору тощо. Вони поглинаються фітопланктоном і передаються далі по харчових ланцюгах більш високоорганізованим організмам, що супроводжується кумулятивним ефектом, який полягає в прогресуючому збільшенні вмісту шкідливих сполук у кожній наступній ланці харчового ланцюжка. Згубно впливають на стан водойм стічні води, що містять розчинені органічні речовини або суспензії органічного походження. Більшість цих речовин сприяє зниженню вмісту кисню у воді. Особливої шкоди завдають нафта та нафтопродукти, які утворюють на поверхні води плівку, що перешкоджає газообміну між водою і атмосферою та зменшує вміст кисню у воді. Осідаючи на дно водойм, органічні суспензії замулюють його і затримують або повністю припиняють життєдіяльність донних мікроорганізмів, які беруть участь у самоочищенні. Основними постачальниками органічних речовин у стічних водах є підприємства целюлознопаперової промисловості, нафтопереробні заводи, великі тваринницькі комплекси тощо. Велику кількість органічних сполук, яких раніше не було в природі, містять стоки хімічних підприємств. Більшість з цих речовин біологічно активні, дуже стійкі й важко видаляються зі стоків. Останнім часом особливе місце серед них посідають синтетичні миючі засоби детергенти. Більшість з них містять Фосфор. Зростання кількості фосфатів у річках, озерах і морях спричинює інтенсивний розвиток синьозелених водоростей, цвітіння водойм, що супроводжується різким зниженням вмісту у воді кисню, заморами риб, загибеллю інших водних тварин. Детергенти також надзвичайно ускладнюють роботу каналізаційних споруд, уповільнюють процеси коагуляції під час очищення стічних вод. Кількість хімічних забруднювачів постійно зростає. Про шкідливу дію деяких з них ми нині лише здогадуємось, оскільки вони мають пролонгований вплив, тобто їхня дія виявляється в наступних поколіннях живих істот і полягає в появі шкідливих мутацій, генетичних розладах тощо. Фізичне забруднення води пов язане із зміною фізичних властивостей прозорості, вмісту суспензій та інших нерозчинних домішок, радіоактивних речовин і температури. Суспензії (пісок, намул, глинисті частки) потрапляють у водойми головним чином за рахунок поверхневого змиву дощовими водами із сільськогосподарських полів, особливо тоді, коли розорюються водозахисні смуги вздовж річок і орні ділянки наближаються до самої межі води. Багато суспензій потрапляє у водойми із сильними вітрами (пил) з діючих підприємств гірничодобувної промисловості. Тверді частки різко знижують прозорість води, пригнічуючи процеси фотосинтезу водяних рослин, забиваючи зябра риб й інших водних тварин, погіршують смакові якості води. Особливу небезпеку для всього живого становлять радіоактивні домішки, які потрапляють у водойми внаслідок викидів з АЕС, з частками золи від працюючих ТЕС тощо. Теплове забруднення водойм є особливим видом забруднення гідросфери. Воно спричинене спуском у водойми теплих вод від різних енергетичних установок. Монографія

~71~ Величезна кількість тепла, що надходить з нагрітими водами в річки й озера, істотно змінює їх термічний і біологічний режими. Серед теплових забруднювачів гідросфери перше місце посідають АЕС. Як свідчать спостереження, у річках, які розташовані нижче діючих ТЕС та АЕС, порушуються умови нересту риб, гине зоопланктон, риби уражуються хворобами і паразитами. Біологічне забруднення водного середовища полягає у надходженні до водойм із стічними водами різних видів мікроорганізмів, рослин і тварин (віруси, бактерії, грибки, черви), яких раніше тут не було. Більшість з них є хвороботворними для людей, рослин і тварин. Серед біологічних забруднювачів перше місце посідають комунально-побутові стоки, особливо коли вони надходять у водойми без очищення. Проте навіть при наявності очисних споруд деяка кількість бактерій, вірусів, тощо все ж не затримується фільтрами і потрапляє у водойми. Промисловими біологічними забруднювачами є підприємства шкірообробної промисловості, м ясокомбі-нати, цукрові заводи. Найбільшу небезпеку для природних вод і живих організмів становлять радіоактивні відходи. Забруднена вода може стати непридатною для водокористувачів. От чому при оцінці впливу господарської діяльності на водні ресурси необхідно враховувати не тільки їх кількісні, а й якісні зміни. 6.2. Основні завдання та організація роботи системи моніторингу поверхневих вод Моніторинг поверхневих вод це система послідовних спостережень, збору, обробки даних про стан водних об'єктів, прогнозування їх змін та розробка науково обґрунтованих рекомендацій для прийняття управлінських рішень. Основними завданнями моніторингу поверхневих вод є контроль та спостереження, оцінка та прогноз стану якості води. Система моніторингу є інформаційною і не включає в себе елементів управління. Вона є складовою частиною системи управління навколишнім середовищем і регулювання його якості. Спостереження за водними об єктами тісно пов язані з прогнозом їх стану. Спостереження повинні включати дані про джерела забруднення, про склад і характер забруднень, про реакції гідробіонтів і зміни стану водних об єктів. Дані цих спостережень повинні порівнюватись з даними про природний стан водних об єктів до початку помітного антропогенного впливу, тобто необхідно мати дані про фонові характеристики якості і кількості водних об єктів. Основною метою налагодження системи спостережень і контролю за рівнем забруднення водних об'єктів є одержання даних про природну якість води та оцінка зміни якості води під дією антропогенних факторів. Служба спостереження та контролю (моніторингу) вирішує наступні завдання: - спостереження та контроль за рівнем забруднення водного середовища за хімічними, фізичними та гідробіологічними показниками; - вивчає динаміку забруднюючих речовин і виявляє умови, при яких проходять різні коливання рівня забруднення; - вивчає закономірності процесів самоочищення та накопичення забруднюючих речовин у відкладах дна; - вивчає закономірності виносу речовин через гирлові створи річок у водойми. Згідно Постанови Кабінету Міністрів України від 20.07.1996р. 815 Про Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~72~ затвердження Порядку здійснення державного моніторингу вод та Постанови Кабінету Міністрів України від 30.03.1998р. 391 Про затвердження Положення про державну систему моніторингу довкілля державний моніторинг вод є складовою і невід ємною частиною державної системи моніторингу навколишнього природного середовища в Україні. До провідних суб єктів державного моніторингу природних вод за вказаними документами віднесені наступні міністерства і відомства України: Мінекоресурсів (раніше Мінприроди, Мінекобезпеки України), організації гідрометеорологічної служби (раніше Держкомгідромет) та геологічні територіальні організації (раніше Держкомгеології) Мінекоресурсів, Міністерство охорони здоров я (МОЗ України), Мінагрополітики (раніше Мінагропром України), Держводгосп, їх органи на місцях, а також організації, що входять до сфери компетенції даних міністерств і відомств. На сьогодні основними завданнями вказаних установ (крім Держводгоспу України) за предметними напрямками моніторингу кількості і якості вод є: Головдержекоінспекції і держуправління Мінекоресурсів України моніторинг джерел скидів стічних вод в частині контролю вмісту забруднюючих речовин, у тому числі радіонуклідів, моніторинг поверхневих вод та водних об єктів у межах природоохоронних територій (фонова кількість забруднюючих речовин, в тому числі радіонуклідів); Організацій гідрометеорологічної служби Мінекоресурсів України моніторинг річкових, озерних, морських вод (гідрохімічні та гідробіологічні визначення, вміст забруднюючих речовин, у тому числі радіонуклідів), радіаційної обстановки (на пунктах стаціонарної мережі та за результатами обстежень), стихійних та небезпечних природних явищ (повені, паводки, селі і т.п.), що можуть впливати на якість вод; Геологічних територіальних організацій Мінекоресурсів України моніторинг підземних вод в частині гідрогеологічних та гідрохімічних визначень їх складу і властивостей, включаючи визначення залишкових кількостей пестицидів і агрохімікатів та оцінку ресурсів цих вод; МОЗ України (в місцях проживання і відпочинку населення) моніторинг поверхневих вод суші і питної води, а також морських вод (хімічні, бактеріологічні, радіологічні, вірусологічні визначення); Мінагрополітики України моніторинг поверхневих вод сільськогосподарського призначення (токсикологічні та радіологічні визначення, залишкові кількості пестицидів, агрохімікатів, важких металів). Незалежний спеціалізований або цільовий моніторинг вод здійснюють також Міністерство з надзвичайних ситуацій України (на територіях, підпорядкованих Адміністрації зони відчуження і зони безумовного відселення, а також в інших зонах радіоактивного забруднення внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС в частині контролю забруднюючих речовин, у тому числі радіонуклідів в поверхневих та підземних водах) і Держбуд України (контроль вмісту забруднюючих речовин в питній воді централізованих систем водопостачання, а також контроль вмісту забруднюючих речовин в стічних водах міських каналізаційних мереж та очисних споруд). З 1960 року на території України в межах Держкомгідромету діють 11 Монографія

Рівенних З них витратних ~73~ басейнових управлінь, які здійснюють регулювання використання та охорону поверхневих вод з 27 спеціальними гідрохімічними лабораторіями. На території нашої держави нараховується 10 річкових систем. Розподіл пунктів спостережень гідрометслужби по головним річковим системам станом на 1.01.2001 р. наведено в таблиці 6.1. В пунктах спостережень проводяться дослідження гідрометричних і гідрологічних характеристик водотоків та водойм, а також визначаються гідрохімічні і гідробіологічні показники якості поверхневих вод. Таблиця 6.1 Розподіл пунктів спостережень гідрометслужби по головним річковим басейнам Кількість постів З гідрохімічним з/п Басейн розділом роботи І ІІ ІІІ ІV 1 Дніпра 109 100 0 1 26 55 2 Дністра 64 62 0 0 9 17 3 Південного Бугу 23 22 0 0 6 12 4 Західного Бугу 10 10 0 0 5 4 5 Сіверського Донця 36 35 1 0 17 10 6 Приазов я 19 19 0 0 5 8 7 Дунаю 77 56 0 0 8 29 8 Криму 33 33 0 0 3 21 9 Межиріччя Дунаю і Дністра 1 1 0 0 0 1 10 Межиріччя Дністра і Південного Бугу 2 2 0 0 0 2 Разом 374 340 1 1 79 159 В основу розміщення гідрологічних пунктів спостережень покладено принцип отримання відповідно до заданої точності основних характеристик режиму рівня води і річкового стоку. Кількість і щільність пунктів спостережень визначаються природно - кліматичними факторами, а також запитами народного господарства і служби прогнозів. З розподілом постів гідрологічної мережі за тривалістю спостережень можна ознайомитись на рисунку 6.1. Як бачимо, найбільша кількість постів має тривалість спостережень від 51 до 100 років, трохи менше постів мають тривалість спостережень від 31 до 50 років. Отже, ряди спостережень мають достатню тривалість і можуть використовуватись для різного роду розрахунків потрібних характеристик. За останні 25 років відбувалися зміни в кількісному складі гідрологічної мережі. Так, якщо в 1975 році нараховувалося 510 гідрологічних постів, з яких на 472 вивчався стоковий режим річок, а на 198 стік наносів, то в 1985 році вивченням елементів гідрологічного режиму рік України займалося 477 постів, із яких на 448 вивчався рідкий стік і на 204 твердий стік. Наприкінці 80 х років були проведені дослідження і виконані розрахунки з метою обґрунтування необхідної кількості реперних (опорних) постів та їх раціонального розміщення. Ця робота була виконана відділом гідрології УкрГМЦ в Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~74~ 1988 році. розподіл постів (шт.) за тривалістю спостережень 27 2 40 51 243 1 2 3 4 5 1-51 100 років 2 більше 100 років 3 1 10 років 4 11 30 років 5 31 50 років Рис.6.1. Розподіл гідрологічних постів за тривалістю спостережень В даний час гідрологічна мережа України нараховує 374 пости, з яких на 339 постах вимірюють втрати води, а на 119 постах здійснюється вивчення твердого стоку. Озерна мережа нараховує 60 постів. Склад і програми спостережень на гідрологічних станціях і постах регламентовані нормативними документами, які складені ще в Державному гідрологічному інституті (тепер це Російський гідрологічний інститут). Значення багаторічних характеристик елементів гідрометеорологічного режиму разом з даними поточних спостережень дають можливість вирішувати конкретні задачі, які пов'язані з інформуванням і прогнозами, гідрологічними розрахунками. Як видно з таблиці 6.1, найбільша кількість пунктів спостережень як за кількісними, так і за якісними показниками водних ресурсів розташована в басейні Дніпра. Досить розвинута мережа спостережень в басейнах Дунаю та Дністра. Враховуючи економічний стан держави останніх років, який не дозволяв організовувати нові пости, а навпаки, змушував коригувати їх кількість в бік зменшення в УкрНДГМІ в були виконані науково-дослідні роботи по оптимізації мережі гідрологічних спостережень (за твердим і рідким стоком) на річках України. Конкретні висновки цих робіт лягли в основу низки пропозицій щодо оптимізації мережі спостережень. Головні завдання і функції мережі гідрометеорологічних спостережень щодо забезпечення органів державної влади і управління, галузей господарства, прогностичних організацій гідрометслужби оперативною і режимною інформацією в основному виконуються. Так, наприклад, на території Рівненської області розташована регіональна гідрохімічна лабораторія гідромету (м. Рівне), яка проводить спостереження за станом поверхневих вод Рівненської, Львівської, Чернівецької, Тернопільської, Івано- Франківської, Закарпатської областей. Якість поверхневих вод області в межах Мінекобезпеки контролюється в 37 пунктах спостережень на 68 створах. Потрібно відмітити, що з них 19 пунктів спостережень з 39 контрольними створами входять до загальнодержавної програми моніторингу поверхневих вод. За кордоном у 1977 році розпочалися роботи за міжнародною програмою UNEP/Water (United Nation Environment Рrotection) щодо спостережень за станом прісних вод, яка входить в систему глобального моніторингу навколишнього Монографія

~75~ середовища. Система моніторингу прісних вод базується на 344 станціях (з них розміщено: 240 на річках, 43 на озерах, 61 на джерелах підземних вод). Станції розташовані таким чином, щоб вести спостереження як на незабруднених, так і на забруднених територіях. Всі дані спостережень акумулюються в Канадському центрі континентальних вод (м. Барлінгтон, провінція Онтаріо) з метою вивчення стану забруднення прісних вод та розробки світових стандартів чистої води. До цієї програми не приєдналися країни колишнього Радянського Союзу, Східної Європи та Африки (табл. 6.2.). Таблиця 6.2. Мережа пунктів контролю поверхневих вод у різних країнах світу Густота мережі, км 2 на один пункт Країна Площа, тис.км 2 Кількість пунктів (станцій, постів) Австрія 84 700 120 Білорусь 208 130 1600 Велика Британія 244 250 877 Індія 3288 302 10889 Італія 301 489 615 Канада 9976 1116 8939 Китай 9597 3189 3009 Нідерланди 41,2 260 158 Німеччина 357 1122 318 Норвегія 324 607 534 Польща 313 690 453 Росія 17075 3470 4920 США 9363 60000 156 Фінляндія 337 595 566 Франція 551 1005 548 Швейцарія 41,3 332 124 Швеція 450 590 763 Японія 372 4200 89 За головними структурними ознаками національні системи моніторингу вод в різних країнах відносяться в основному до трьох типів: першого коли у країні діє єдина загальнонаціональна мережа гідрологічних і гідрохімічних станцій та постів; другого коли паралельно діють декілька рівноцінних мереж збору інформації; третього коли пріоритетними є одна-дві мережі контролю якості води, а їх доповнюють ще декілька регіональних структур. До країн з першим видом моніторингу вод відносять Велику Британію, Канаду, Нідерланди, Японію; з другим Швецію; третім США, Україну та деякі інші пострадянські країни. На сьогоднішній день на основі моніторингових досліджень зроблені висновки щодо забруднення прісних вод світу: У слабо розвинутих країнах забруднення води здійснюється в основному побутовими водами. Країни, що розвиваються, досягли максимально високого рівня забруднення всіма видами стоків. У розвинутих країнах кількість забруднених вод зменшується, а пік забруднення припадає на 30-і 50-і роки. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~76~ 6.3. Вимоги до мережі спостережень і контролю за якістю поверхневих вод. Пункти спостережень, контрольні створи. Спостереження та контроль за забрудненням проводиться на постійних та тимчасових пунктах спостереження, які розміщуються в місцях наявності або відсутності впливу господарської діяльності. При цьому організовуються: стаціонарна мережа пунктів спостережень за природним складом і забрудненням поверхневих вод; спеціалізована мережа пунктів забруднених водних об'єктів; тимчасова експедиційна мережа пунктів спостережень. До мережі спостережень існують такі вимоги: перевага надається вивченню і контролю антропогенної дії на поверхневі води; систематичність і комплексність спостережень за якістю води за фізичними, хімічними та біологічними показниками та проведення відповідних гідрологічних вимірів; узгодження строків спостережень з характерними гідрологічними ситуаціями; визначення показників якості води єдиними методами; оперативність одержання інформації про якість води. Основним принципом організації спостережень є їх комплексність, яка передбачає узгоджену програму робіт з гідрохімії, гідрології, гідробіології та забезпечує спостереження якості води за фізичними, хімічними, гідробіологічними показниками. Найбільш важливим етапом організації робіт є вибір місцезнаходження пункту спостереження. Під пунктом спостереження якості поверхневих вод потрібно розуміти місце на водоймищі або водотоці, де проводиться комплекс робіт для одержання даних про якість води. Основними об'єктами при виборі пунктів спостережень і контролю є: місця скиду стічних і дощових вод міст, селищ, сільськогосподарських комплексів; місця скиду стічних вод окремих підприємств, ТЕС, АЕС; місця скиду колекторно-дренажних вод, які відводяться зі зрошувальних або осушувальних земель; кінцеві створи великих та середніх річок, які впадають в моря, внутрішні водоймища; на границях економічних районів, республік, країн, що перетинають транзитні річки; кінцеві гідрологічні створи річкових басейнів, за якими складають водогосподарські баланси; гирлові зони забруднених приток головної річки. Всі пункти стаціонарної мережі спостереження поділяються на чотири категорії. Пункти спостережень першої категорії розміщуються на водотоках і водоймищах, що мають особливо важливе народногосподарське значення, коли можливі випадки перевищення концентрації за певним показником якості води. Пункти спостереження другої категорії розмішуються на водних об'єктах, які знаходяться в районах промислових міст, селищ з централізованим водопостачанням, в місцях відпочинку населення, в місцях скиду колекторно-дренажних вод з сільськогосподарських полів, на граничних створах річок, на кінцевих створах річок. Монографія

~77~ Пункти спостереження третьої категорії розміщуються на водних об'єктах, що характеризуються помірним або слабким навантаженням (в районах невеликих населених пунктів та промислових підприємств). Пункти спостереження четвертої категорії розміщуються на незабруднених водних об'єктах (фонових ділянках). Пункти спостереження включають в себе один або декілька створів. Під створом пункту спостереження необхідно розуміти умовний поперечний переріз водоймища або водотоку, в якому проводиться комплекс робіт для одержання даних про якість води. Створи спостережень розміщуються з врахуванням гідрометричних умов та морфологічних особливостей водоймища або водотоку, розміщення джерел забруднення, об'єму та складу стічних вод. При спостереженні за якістю води встановлюється не менше трьох створів: один створ вище джерела забруднення, два створи нижче джерела забруднення. Перший (фоновий) створ рекомендується розміщувати на відстані 1 км вище джерела забруднення. Другий створ призначений для контролю за зміною якості води водотоку поблизу випуску стічних вод, тобто в зоні забруднення. Відповідно із санітарними нормативами бажано розміщувати його на відстані І км вище найближчого місця водозабору. На річках, що використовуються в рибогосподарських потребах, цей створ повинен розміщуватися на відстані 0.5 км нижче по течії від місця скиду стічних вод, а на водоймищах 0.5 км в сторону найбільш вираженої течії. В містах та селищах, де є багаточисленні скиди, контрольний створ розміщують на відстані 0.5 1 км нижче останнього колектора. Третій створ розміщують таким чином, щоб дані спостережень характеризували якість води в цілому водного потоку, тобто він повинен знаходитись у місці достатнього змішування стічних вод з водами річки. Кожний створ має декілька вертикалей та горизонталей. Місцеположення вертикалей та кількість горизонтів в кожному створі визначається характером скидів, особливостями течії водоймища, умовами дна рельєфу. Під вертикаллю створу розуміють умовну відвисну лінію від поверхні води до дна водоймища або водотоку, на якій виконують роботи для одержання даних про якість води. Кількість вертикалей в створі на водоймищі визначається шириною зони забруднення. Першу вертикаль розміщуємо на відстані не більше 0.5 км від берега або від місця скиду стічних вод, останню - безпосередньо за межею зони забруднення. Під горизонтом створу розуміють місце на вертикалі (в глибину), в якому проводять комплекс робіт для одержання даних про якість води. Кількість горизонтів на вертикалі визначається з урахуванням глибини водного об'єкта. При глибині до 5 м встановлюється один горизонт біля поверхні води (влітку 0,3 м від поверхні, взимку біля нижньої поверхні льоду). При глибині від 5 до 10 м встановлюється два горизонти: біля поверхні і біля дна (на відстані 0,5 м від дна). При глибині більше 10 м встановлюється три горизонти: біля поверхні, посередині та біля дна. При глибині більше 100 м встановлюються наступні горизонти: біля поверхні, на глибинах 10, 20, 50, 100 м та біля дна. Крім цього, встановлюються додаткові горизонти в кожному шарі зміни густини. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~78~ 6.4. Програми спостережень за гідрологічними та гідрохімічними показниками, строки проведення гідрохімічних робіт на пунктах спостереження. Кількість та склад аналізів, час відбору проб природних вод визначаються завданнями досліджень, типами водотоків, водоймищ. Вибір програми залежить від категорії пункту спостережень. Програми спостережень за гідрологічними та гідрохімічними показниками поділяються на обов'язкову, скорочену 1, скорочену 2, скорочену 3. При здійсненні обов'язкової програми проводять: І) гідрологічні спостереження: витрата води (м 3 /с), швидкість течії (м/с) при опорних вимірах витрати на водотоках або рівень води (м) на водоймищах; 2) гідрохімічні спостереження: візуальні спостереження, температура ( 0 С), колірність (градуси), прозорість (см), запах (бали), концентрація розчинених у воді газів - кисню, діоксиду карбону (мг/дм 3, мг/л); концентрація завислих речовин (мг/дм 3, мг/л), водневий показник рн; окисно відновний показник Еh (мв); концентрація головних йонів - хлоридних, сульфатних, гідрокарбонатних, Кальцію, Магнію, Натрію, Калію, сума йонів (мг/дм 3, мг/л); хімічне споживання кисню (мг/дм 3, мг/л); біохімічне споживання кисню за 5 діб (мг/дм 3, мг/л); концентрація біогенних елементів амонійних, нітритних, нітратних йонів, фосфатів, загального Феруму, Силіцію (мг/дм 3, мг/л); концентрація широко розповсюджених забруднюючих речовин нафтопродуктів, синтетичних поверхнево активних речовин, летких фенолів, пестицидів і сполук металів (мг/дм 3, мг/л). За програмою скорочена 1 виконують: гідрологічні спостереження: витрата води (м 3 /с) на водотоках або рівень води (м) на водоймищах; гідрохімічні спостереження: візуальні спостереження, температура ( 0 С), концентрація розчиненого кисню (мг/дм 3, мг/л), питому електропровідність (С м/см). За програмою скорочена 2 проводять: гідрологічні спостереження: витрата води (м 3 /с) на водотоках або рівень води (м) на водоймищах; гідрохімічні спостереження: візуальні спостереження, температура ( 0 С), водневий показник рн, питома електропровідність (См/см), концентрація завислих речовин (мг/дм 3, мг/л), біохімічне споживання кисню за 5 діб (мг/дм 3, мг/л); концентрація двох-трьох забруднюючих речовин, основних для води в даному пункті (мг/дм 3, мг/л). При здійснені програми скорочена 3 проводяться: гідрологічні спостереження: витрата води (м 3 /с), швидкість течії (м/с) при опорних вимірах витрати на водотоках або рівень води (м) на водоймищах; гідрохімічні спостереження: візуальні спостереження, температура ( 0 С), концентрація завислих речовин (мг/дм 3, мг/л), водневий показник рн; концентрація розчиненого кисню (мг/дм 3, мг/л); хімічне споживання кисню (мг/дм 3, мг/л); біохімічне споживання кисню за 5 діб (мг/дм 3, мг/л); концентрація речовин, що забруднюють воду в даному пункті спостережень (мг/дм 3, мг/л). Температура водного середовища вимірюється, так як ця характеристика є основним регулятором природних процесів у воді: впливає на швидкість хімічних Монографія

~79~ реакцій, функції білків всередині і між фізіологічними системами та органами тварин. рн визначається як від'ємний логарифм концентрації йонів водню. З його значенням пов'язаний фотосинтез у воді та багато фізичних процесів. Електропровідність використовується для оцінки концентрації деяких електролітів або загальних розчинених твердих частинок. Розчинений кисень є важливим показником, який грає активну роль в процесі обміну речовин в живих організмах, а також в утворенні та розчиненні вапна, гниття органічних речовин. Концентрація органічних речовин характеризує протікання хімічних та біологічних процесів у воді. В пунктах першої категорії проводять спостереження щоденно за скороченою програмою І в першому створі після скиду стічних вод. Крім того, в цьому ж створі проводиться щоденний відбір проб об'ємом не менше 5 л, які зберігаються протягом 5 діб на випадок надзвичайних ситуацій (загибель риби, аварійні викиди). На цих пунктах спостереження проводиться відбір проб щодекадно за скороченою програмою 2, щомісячно за скороченою програмою З, в основні фази водного режиму за обов'язковою програмою. В пунктах другої категорії візуальні спостереження проводять щоденно, щодекадно - за скороченою програмою 1, щомісячно за скороченою програмою 3, в основні фази водного режиму за обов'язковою програмою. В пунктах третьої категорії спостереження проводяться щомісячно за скороченою програмою 3, в основні фази водного режиму за обов'язковою програмою. В пунктах четвертої категорії спостереження проводяться в основні фази водного режиму за обов'язковою програмою. 6.5. Методи та строки відбору проб Спостереження за гідрологічними та гідрохімічними показниками за обов'язковою програмою спостережень визначаються водним режимом річки. Для більшості водотоків відбір проб проводять 7 разів на рік: під час повені - на підйомі, максимумі, спаді; під час літньої межені при найменшій витраті та при проходженні дощового паводка, восени перед льодоставом та під час зимової межені. Кількість проб, що відбирається для аналізу за обов'язковою програмою, може змінюватися залежно від особливостей водного режиму окремих водотоків: на водотоках з довгим паводком (більше місяця) проби води відбирають на підйомі, максимумі, на початку та в кінці спаду паводка (8 разів на рік); на водотоках зі стійкою літньою меженню та слабо вираженим осіннім підйомом води число спостережень складає 5-6 разів на рік; на тимчасових водотоках число спостережень не перевищує 3-4 на рік; на водотоках у гірських районах,залежно від типу водотоку, число спостережень коливається від 4 до 11. Одержання гідрохімічної інформації на озерах та водосховищах мають деякі особливості. Спостереження за хімічним складом води водоймищ поділяються на стандартні Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~80~ (обов'язкові) та спеціальні. Стандартні: І) регулярні спостереження за хімічним складом води в постійних пунктах, які показують стан водоймища в природних умовах; 2) регулярні спостереження за рівнем забруднення води в контрольних пунктах, які розміщені в районах найбільш значних випусків стічних вод. До спеціальних спостережень відносяться гідрохімічні зйомки водоймища для оцінки розповсюдження забруднювачів, вивчення процесів самоочищення, визначення запасів речовин в об'єкті, балансових розрахунків. Для правильної оцінки якості води потрібно виконати такі умови: І) правильно відібрати пробу води відповідної кількості; 2) проба повинна бути репрезентативною. Під репрезентативністю проби розуміють її відповідність поставленому завданню як за якістю та об'ємом, так і за вибраними точками та часом відбору (також техніці відбору, попередньої обробки, умов зберігання та транспортування). Проба повинна представляти водоймище, водотік і характеризувати стан води за певний проміжок часу. Ступінь, до якого одиночна проба може бути характерною для великої водяної маси, залежить від наступних чинників: а) однорідність відібраної водної маси; б) кількість точок пробовідбору; в) розміри окремих проб; г) способи відбору. Попередня обробка, транспортування та зберігання проб повинні проводитися таким чином, щоб в складі води не проходило значних змін. Виділяють прості та змішані проби. Прості проби характеризують якість води в даному пункті відбору, відбираються в певний час у необхідному об'ємі. Змішані проби об'єднують в собі декілька простих проб. Вони характеризують якість води за певний період часу або певної ділянки досліджуваного об'єкта. Залежно від мети відбору проб вони можуть бути разовими та регулярними. Разовий відбір проб застосовується, коли: параметри, що вимірюються, не суттєво змінюються з глибиною, акваторією водоймища і в часі; попередньо відомі закономірності зміни параметрів, що визначаються; необхідні лише найбільш загальні уявлення про якість води у водоймищі. Регулярний відбір це такий відбір проб, при якому кожна проба відбирається в часовій та просторовій взаємозалежності з іншими. При стаціонарних спостереженнях проби води на хімічний аналіз потрібно відбирати на стержні потоку з глибиною 0,2 0,5 м. При глибокому руслі та слабкій течії доцільніше брати проби на різних глибинах. Проби переважно відбирають емальованим відром об'ємом 10 л. З відра водою наповнюють посудини для визначення рн, вмісту у воді кисню, діоксиду карбону, фіксують розчинений у воді кисень, а також наповнюють водою пляшки для визначення БСК 5 та для подальшого аналізу в лабораторії. Проби для визначення концентрацій нафтопродуктів, фенолів, СПАР, важких металів, пестицидів відбирають в окремі пляшки. Для відбору проб використовують також спеціальні пристрої батометри різних типів. Батометр повинен відповідати таким вимогам: Монографія

~81~ вода, що проходить крізь нього, не повинна в ньому затримуватися; він повинен щільно закриватися; матеріал пробовідбірника повинен бути хімічно інертний. На практиці широко використовуються горизонтальні, перекидні та автоматичні батометри. За допомогою батометра Молчанова проводять відбір проб води для визначення вмісту пестицидів. Відбір проб на значних глибинах (20 30 м) проводиться за допомогою батометра Рутнера. Для зберігання проб використовують поліетиленовий та скляний посуд. Перед використанням посуд миють концентрованою кислотою та споліскують водопровідною водою. Основна вимога до посуду це його міцність, стійкість до розчинення, щільність закривання. Консервування проб проводять при відборі проб для визначення нестійких компонентів. Аналіз цих проб проводять не пізніше як через 3 дні після відбору. Проби зберігають при температурі 3 5 0 С в холодильнику. Взимку при температурі нижче 0 0 С відібрану пробу переносять у тепле приміщення, де проводять аналіз. Аналіз якості поверхневих вод свідчить, що в багатьох басейнах, особливо Дунаю, Дністра, Південного Бугу, Дніпра, Сіверського Дінця залишається високим вміст сполук важких металів, в деяких басейнах сполук Нітрогену, нафтопродуктів, фенолів (табл. 6.3). Майже всі водні об єкти, на яких проводяться спостереження, належать до забруднених та дуже забруднених. Серед них в більш менш задовільному стані знаходились річки гірського Криму, хоча і в цьому басейні протягом 1998 року спостерігались високі концентрації азоту амонійного на річках Ускют і Таракташ. На 80 водних об єктах зафіксовано близько 900 випадків високого забруднення поверхневих вод 14 інгредієнтами. У порівнянні з попередніми роками суттєвого поліпшення якості поверхневих вод за гідрохімічними показниками не спостерігалось, хоча намітилась незначна тенденція до зниження рівня забрудненості. Деяке зменшення вмісту азоту амонійного, азоту нітритного спостерігалось на річках басейнів Дунаю і Дністра. У воді Дніпровських водосховищ і річок Західного Бугу зменшився вміст сполук Купруму. Разом з тим було помічено збільшення концентрації сполук Купруму у воді річок басейну Південного Бугу, сполук Цинку в річках басейну Дніпра. 6.6. Гідробіологічні спостереження У водному середовищі зосереджені складні комплекси різноманітних хімічних з'єднань, які по-іншому впливають на окремі організми, ніж окремі їх складові. В результаті перетворення забруднюючих речовин, а також взаємодії багатьох хімічних речовин у водному середовищі відбувається утворення хімічних з'єднань, які важко піддаються аналізам. Багатьом цим з'єднанням притаманні молекулярна стійкість і висока токсичність з вираженим мутагенним ефектом, тому контроль за забрудненням водного об'єкту тільки за фізичними та хімічними показниками є недостатнім. З 1974 року почали здійснювати систематичні спостереження якості поверхневих вод за гідробіологічними показниками, які є важливими елементами спостережень за забрудненням поверхневих вод. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~82~ БСК5 Водні об єкти Басейни річок: Західний Буг Полтва Рата,Солокія Дунай Притоки Дунаю Дністер Притоки Дністра Півд. Буг Притоки Півд.Бугу Хімічне забруднення поверхневих вод у розрізі річкових басейнів та водосховищ (середньорічні концентрації / максимальні концентрації в кратності ГДК) Легкоокисні органічні речовини по 1,0 / 2,0 1-16/ 16-23 1 / 4,5 1/ 1-3 1/ 1-3 1/ 2 1-2 /1-2 1/ 3 1-2/ 1-2 Нафтопроду кти 1,0/ 4,0 10-23/ 20-27 1-2/ 2-3 1-21/ 1-54 1-4/ 1-20 1-3/ 1-6 2/ 2-4 Азот амонійни й 2-6 / 3-17 10-23/ 20-27 1-6/ 3-15 0/ 1-6 1-3/ 1-6 1,6-2/ 2-4 1-3/ 1-6 2/ 2-4 Сполуки Купруму 6-7/ 18-21 14/ 24 1-12/ 3-29 6-9/ 6-26 5-81/ 5-81 5-36/ 10-36 3-32/ 7-34 11-15/ 22-30 10/ 24 Сполуки Цинку 11-31/ 37-71 2,0/ 2,4 3-4/ 3-8 4-6/ 7-26 1-27/ 2-28 1-7/ 1-16 1-9/ 2-23 4-16/ 8-89 9/ 34 Сполуки Мангану 11-30/ 20-84 5/8 5-6/ 14-16 2-5/ 2-20 2/ 2-3 7-17/ 14-37 38/ 86 2-13/ 3-21 7/ 10 Сполуки Хрому (VІ) 5-9/ 9-17 8-22/ 13-53 6-9/ 8-17 1-3/ 4-10 2-21/ 2-21 5-13/ 8-25 4-17/ 4-27 4-8/ 9-16 4-6/ 9-15 Азот нітритни й 3,3-9/ 8-27 5-14/ 11-16 2-5/ 7-13 1-2/ 2-11 1-3/ 1-3 1-2/ 1-7 1-2 / 1-12 1-10/ 2-39 4-4/ 4-10 Феноли 3-15 / 6-19 Таблиця 6.3. Всього випадків високого забруднення 24 (15 важ.мет) 14 10 10 важ.мет. 28 (27 важ.мет) 20 важ.мет. 45 (44 важ.мет) 25 (23 важ.мет) 5 (4 важ.мет) Монографія

~83~ Легкооки сні органічні речовини по БСК5 Водні об єкти Дніпро Притоки Дніпра Сіверський Донець Притоки Сіверського Дінця Річки Криму. Північно-Кримський канал Річки Приазов я Водосховища: Київське,Канівське Кременчуцьке,Дніпр одзержинське Дніпровське Каховське 1-3/1-5 1-2/1-3 1/1-2 1-2/1-3 1/1-2 1/1-2 1/1 Нафтопродукт и 1-7/1-28 2-7/3-32 2-11/4-46 1-10/2-18 1-3/2-28 Азот амонійни й 1 /4 1-9/1-21 1-2/1-3 1-5/1-15 1-16/1-47 1-7/1-15 1-2/1-3 0/1-3 1/1-2 Сполуки Купруму 3-7/12-19 1-39/1-74 4-13/9-37 3-24/7-91 1-8/2-21 1-25/1-67 2-9/4-42 6-8/12-21 3-8/7-14 4-6/12-15 Сполуки Цинку 6-15/ 21-76 1-64/3-96 3-10/4-44 3-10/4-36 7/1-15 2-10/2-45 2-7/2-33 5-11/9-53 6-11/ 9-53 8-16/ 19-81 Сполуки Мангану 1-6/2-16 1-26/2-59 3-10/4-36 1-18/2-42 0/2 1-17/1-60 1-31/2-39 3-14/7-88 6-11/ 12-32 1/9 Сполуки Хрому (VІ) 5-8/8-14 2-16/4-29 3-12/4-30 2-13/4-48 1-4/1-6 1-6/3-10 5-12/7-33 2-11/2-16 1-2/3-6 4-6/6-9 Азот нітритний 1-6/ 1-11 1-5/ 1-10 1-12/ 2-20 1-8/ 1-24 2-24/ 3-39 1-4/ 1-7 1 / 2-5 1 / 1-5 Продовження таблиці 6.3 Феноли 1-4/ 3-16 1-10/ 1-25 1-5/ 1-17 1-6/ 1-24 1 /1 1-6/ 1-9 1-12/ 4-18 1-4/ 2-6 2-4/ 4-5 1-3/ 2-5 Всього випадків високого забруднення 19 важ.мет 221 (189 важ.м) 88 (86 важ.мет) 117 (75 важ.м) 9 (1важ.мет) 64 127 важ.мет. 19 важ.мет. 32 важ.мет. 19 важ.мет. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~84~ 6.6.1. Основні гідробіологічні показники якості води Спостереження за якістю поверхневих вод за гідробіологічними показниками виконують з метою одержання об єктивних даних, накопичення яких необхідне для виявлення довготривалих змін у водних екосистемах. Гідробіологічні показники дозволяють: визначати екологічний стан водних об'єктів; оцінювати якість поверхневих вод як середовища життя організмів, що населяють водоймища, водотоки; визначати сумарний ефект дії забруднюючих речовин; визначати специфічний хімічний склад води та його походження; перевіряти наявність або відсутність повторного забруднення вод; виявляти довгострокові зміни, що відбуваються у водних об'єктах. Крім цього, ці показники є допоміжною інформацією при визначенні умов скиду, характеру та меж розповсюдження стічних вод; при дослідженні біотрансформації забруднюючих речовин; при боротьбі з цвітінням води та заростанням водоймищ вищими рослинами; при проектуванні гідротехнічних споруд. На сьогоднішній день немає усереднюючого гідробіологічного показника. Якість води визначається сукупністю гідробіологічних показників: зообентосом, перифітоном, зоопланктоном і фітопланктоном. Зообентос це сукупність донних тварин, що живуть на дні або в ґрунті морських і прісних водойм. До складу зообентосу входять представники майже всіх груп водних тварин - починаючи від простіших і, закінчуючи рибами. Серед цих тварин зустрічаються ті, які постійно або тимчасово прикріплені до ґрунту, і ті, що живуть або плавають біля самого дна. У морях зообентос представлений форамініферами, губками, кишковопорожнинними, плечоногими, молюсками, ракоподібними. У прісних водоймищах він представлений найпростішими, губками, війковими та малощетинковими червами, п'явками, молюсками, ракоподібними. Зообентос характеризує зміну водного середовища за тривалий період часу. Вивчення стану зообентосу, відібраного в різних місцях водоймища, дозволяє одержати інтегральні оцінки якості води та ступінь забруднення донних відкладів. Перифітон поселення водних рослин та тварин на підводних скелях та камінні, річкових суднах, сваях та інших штучних спорудах. Основу перифітону складають прикріплені гідробіонти, вусоногі ракоподібні, двостулкові молюски, губки, черви, водорості. Перифітон використовується для одержання оцінки усередненої якості води водного об єкта за довготривалий період часу. Перифітон дозволяє встановлювати факти забруднення водного об'єкта в тому випадку, коли в момент спостереження вода уже повністю самоочистилася (за рахунок накопичення токсикантів). Зоопланктон це сукупність тварин, що населяють водну товщу та пасивно переносяться течіями. У прісноводному зоопланктоні найбільш багаточисельні веслоногі, коловертки; в морському домінують ракоподібні, найпростіші, кишковопорожнинні (медузи, гребневики), крилоногі молюски, яйця та личинки риб. Зоопланктон є досить надійним індикатором якості води в малопроточних водоймищах, озерах, водосховищах та ставках. Він використовується для одержання характеристики якості води в пунктах спостереження за відносно короткий період Монографія

~85~ часу. Фітопланктон це сукупність рослинних організмів, які населяють товщу води морських та прісних водоймищ і пасивно переносяться течіями. Морський фітопланктон складається в основному з діатомових водоростей, перідіней і коколітофорідів; прісноводний - з діатомових, синьо-зелених та деяких груп зелених водоростей. Фітопланктон характеризує якість водних мас, де проходив його розвиток, тому на водотоках фітопланктон використовується для одержання інформації про рівень забруднення на ділянках, які розміщені за течією вище пунктів спостережень. 6.6.2. Гідробіологічні спостереження за якістю води та відкладами дна. Повна і скорочена програми спостережень. Правила відбору проб. Спостереження за гідробіологічним станом водотоків здійснюються на стаціонарній гідрометричній мережі за програмами, які обумовлені категорією пункту спостереження. Перелік гідробіологічних показників якості поверхневих вод визначається, головним чином, еколого-зональним типом водного об'єкта, складом та об'ємом стічних вод, їх токсичністю та вимогами щодо споживачів води. Визначення гідробіологічних показників є обов'язковим для всіх пунктів спостереження. Спостереження проводять за двома програмами: скороченою та повною. В пунктах І та ІІ категорії спостереження за гідробіологічними показниками рекомендується проводити щомісячно за скороченою програмою, щоквартально за повною програмою. В пунктах ІІІ категорії спостереження проводяться щомісячно за скороченою програмою тільки у вегетаційний період та щоквартально за повною програмою. В пунктах ІV категорії спостереження рекомендується проводити щоквартально за повною програмою. Повна програма спостережень за гідробіологічними показниками включає спостереження: фітопланктон: загальна чисельність клітин (10 3 клітин/см 3, клітин/мл); загальне число видів; загальна біомаса (мг/дм 3, мг/л); чисельність основних груп (10 3 клітин/см 3, клітин/мл); біомаса основних груп (мг/дм 3, мг/л); число видів у групі; масові види та види-індикатори сапробності (найменування, доля в загальній чисельності, сапробність) зоопланктон: загальна чисельність організмів (екз/м 3 ); загальне число видів; загальна біомаса (мг/м 3 ); чисельність основних груп (екз/м 3 ); біомаса основних груп (мг/м 3 ); число видів у групі; масові види та види індикатори сапробності (найменування, Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~86~ доля в загальній чисельності, сапробність) зообентос: загальна чисельність (екз/м 3 ); загальне число видів; загальна біомаса (г/м 2 ); кількість груп за стандартним розбором; число видів у групі; чисельність основних груп (екз/м 2 ); біомаса основних груп (мг/м 2 ); масові види та види-індикатори сапробності (найменування, доля в загальній чисельності, сапробність) перифітон: загальне число видів; масові види, частота повторюваності, сапробність; мікробіологічні показники; загальна кількість бактерій (10 6 клітин/см 3, клітин/мл). Скорочена програма спостережень за гідробіологічними показниками включає спостереження: фітопланктон: загальна чисельність клітин (10 3 клітин/см 3, клітин/мл); загальне число видів; масові види та види-індикатори сапробності (найменування, доля в загальній чисельності, сапробність); зоопланктон: загальна чисельність організмів (екз/м 3 ); загальне число видів; зообентос: кількість груп за стандартним розбором; число видів у групі; чисельність основних груп (екз/м 2 ); перифітон: загальне число видів; масові види, частота повторюваності, сапробність. В пунктах І та ІІ категорій спостереження проводять щомісячно за скороченою програмою і щоквартально за повною. В пунктах ІІІ категорії спостереження проводять щомісячно за скороченою програмою. В пунктах ІV категорії проводять щоквартальні спостереження за повною програмою. Важливим моментом проведення спостережень є відбір проб. Для кількісного обліку фітопланктону відбір проб проводиться батометром послідовно з горизонтів: поверхня води, І, 2.5, 5, 10, 20 м і т.д. Проби, які відібрані з кожного горизонту, зливають у чисте відро, перемішують і відбирають пробу об'ємом 0,5 л. Пробу консервують, додаючи 5 мл формаліну. Монографія

~87~ На малих річках та на мілководних ділянках відбір проб проводять простим зачерпуванням 0,5 л води з верхнього горизонту (0,2 м). Для якісного обліку фітопланктону відбір проби проводиться планктонною сіткою. У глибоких місцях проводиться тотальний лов від дна до поверхні, а на мілині відбір проводиться сіткою при буксуванні човном або при проціджуванні крізь сітку не менше 30 л води. Після закінчення вилову осад зливають в окремий посуд і консервують. Відбір проб зообентосу для якісного аналізу проводиться з поверхні або товщі ґрунту, а також на доступній глибині з водною рослинністю в прибережній зоні водного об'єкта на ділянці довжиною 50 м в одну та на другу сторону від створу. Збір тварин з водних рослин проводиться сачком або скребачкою. Відібрана проба фіксується 4% розчином нейтралізованого формаліну (І частина 40% розчину формаліну на 3 частини води). Збір зообентосу з ґрунту здійснюється за допомогою скребка. На доступній глибині зрізається шар ґрунту і переноситься у відро. Розмір проби половина відра. Ґрунт переносять в сачок промивач для відокремлення тварин від ґрунту. При промиванні частина ґрунту проходить крізь чарунки сітки, а залишок змивається в центральну частину мішка. Вміст мішка змивають у банку. Ґрунт з тваринами повинен складати не більше половини банки. Пробу консервують 4% розчином формаліну. Відбір проб перифітону з поверхні свай, дамб, мостів та інших споруд здійснюють за допомогою ножа, пінцета, ложки. Відібрані проби розмішують у банки, заливають на 2/3 водою і консервують 1 мл 40% розчину формаліну. 6.7. Оцінка та прогноз якості води 6.7.1. Оцінка природної якості води в маловодну фазу стоку Природна якість води річок і озер є тим фоном та основою, на яких проходять якісні зміни стану водного об'єкта, спричинені дією людини. Кількісна оцінка хімічних інгредієнтів здійснюється за результатами поодиноких проб води в пунктах гідрометричних вимірів. Дані гідрохімічного аналізу дозволяють одержати відомості про якість води лише в пунктах відбору проб води. Для невивчених в гідрохімічному відношенні рік уяву про природну якість води можна одержати за даними гідрохімічних характеристик "місцевого стоку", під яким розуміють хімічні інгредієнти, які утворюються в результаті розчинення неорганічних і органічних сполук товщі ґрунтів, що складають водозбори малих річок. На великих та середніх річках хімічний склад води формується в результаті змішування різних за складом вод, котрі формуються на малих річках. Оцінюючи природну якість води, необхідно враховувати її генезис. В період повені або суттєвих паводків у річці переважають води, які формуються на поверхні водозабору та в ґрунтовій товщі. На спаді повені або великих за об'ємом паводків річкова мережа заповнюється водами ґрунтового походження. В період межені в русловій мережі переважають підземні води Виходячи з цього, можна зробити висновок, що природна якість води змінюється протягом року. На основі досліджень проводять картування хімічних характеристик Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~88~ вод різного походження. Це дозволяє одержати дані про кількість хімічних інгредієнтів місцевого стоку невивчених річок в різні фази водності, а також про їх гідрохімічний режим. Оскільки малі річки найбільш легко підлягають забрудненню, то для оцінки фонового стану якості води даної території необхідно ретельно аналізувати вихідні дані та виключати створи із суттєво порушеним гідрохімічним режимом. Умови, які необхідно виконати при визначенні хімічного складу місцевого стоку малих річок: поверхня водозабору повинна бути однорідною за рельєфом з малими перепадами висоти; басейн водотоку повинен бути складений породами одного літологічного складу і не мати суттєвого притоку підземних вод, що сформовані за межами даного водозабору; ґрунтовий покрив водозабору повинен бути одноманітним за ступенем засоленості хлоридами, сульфатами; переважаюча рослинність повинна займати 70 75% площі водозабору; формування фаз водності повинно проходити одночасно на всьому водозаборі. Карти будуються за даними середньобагаторічних значень хімічних інгредієнтів, які характерні для певної фази стоку. При аналізі мінералізації та хімічного складу вод дані про мінералізацію позначаються на карті ізолініями. Крок ізоліній залежить від діапазону коливань мінералізації та масштабу карти. Переважно він приймається кратним 10 або 100 мг/л. Дані про хімічний склад води наносять на карту у вигляді значень вмісту аніонів і катіонів, які виражені у % еквіваленті. Межі районів визначають границями коливань значень в % екв. Переважно в один район об'єднуються значення, які відрізняються від середнього по району на 10 15%. Крім карт, для оцінки якості природних вод використовують статистичні методи, які базуються на побудові емпіричних кривих та встановленні кореляційних залежностей між різними хімічними інгредієнтами складу води. Математичні розрахунки дозволяють за визначеним показником оцінювати і деякі інші. 6.7.2. Оцінка якості води в річках та водоймищах в умовах антропогенної дії При використанні водного об'єкта з конкретною метою необхідно оцінити властивості та склад води з точки зору їх придатності для даного водокористування, тобто оцінити існуючі в даний час кількість та якість води. Багаторічні та сезонні коливання річкового стоку і запасів прісних вод у водоймах обумовлюють велику нерівномірність розподілу в часі кількості водних ресурсів. Найбільші ускладнення з водозабезпеченням виникають у маловодні періоди, коли на річках спостерігається різке зменшення витрат води, а на озерах падіння рівня. Меженний період на річках може продовжуватись на протязі літньо-осінньо-зимового періодів, що становить 6-8 місяців. Меженний стік в цей період у десятки і навіть сотні разів менший стоку повені і паводків. Мінімальний стік по території розподілений дуже нерівномірно. Нерівномірність розподілу запасів прісних вод при довгому періоді низького стоку лімітує водоспоживання, що разом із збільшенням об єму стічних вод обумовлює необхідність комплексного вирішення проблеми водозабезпечення з урахуванням кількості та якості води. При цьому необхідно мати чітку уяву про формування якості Монографія

~89~ води в період низького стоку. У відповідності з Водним кодексом України оцінка якості води здійснюється на основі нормативів екологічної безпеки водокористування та екологічних нормативів якості води водних об єктів. Оцінка якості води на основі нормативів екологічної безпеки водокористування. Діючі нормативи дозволяють оцінити якість води, яка використовується для комунально-побутового, господарсько-питного та рибогосподарського водокористування. До комунально-побутового водокористування відноситься використання водних об єктів для купання, занять спортом та відпочинку. До господарсько-питного водокористування відноситься використання водних об єктів в якості джерел господарсько-питного водопостачання та для водопостачання підприємств харчової промисловості. До рибогосподарського водокористування відноситься використання водних об єктів в якості середовища існування риб та інших водних організмів. Водні об єкти рибогосподарського призначення поділяються на вищу, першу та другу категорії. Різні ділянки одного водного об'єкта можуть належати до різних категорій водокористування. Придатність води для забезпечення народногосподарських потреб встановлюється шляхом оцінки її хімічного, фізичного та біологічного показників. Природно, що ці показники не завжди є достатніми, оскільки вимоги до якості води визначаються видом водокористування. Найбільш жорсткі норми якості води передбачені при використанні річок для питних потреб. Нормативна база оцінки якості води складається із загальних вимог до складу та властивостей води і значень гранично допустимих концентрацій речовин у воді водних об єктів. Загальні вимоги визначають допустимі склад та властивості води, які оцінюються найбільш важливими фізичними, бактеріологічними та узагальненими хімічними показниками. Вони можуть задаватися у вигляді певної величини, зміни значення показника в результаті впливу зовнішніх факторів або у вигляді якісної характеристики показника. Гранично допустимі концентрації (ГДК) це встановлений рівень концентрації речовин у воді, вище якого вода вважається непридатною для певного виду водокористування. ГДК, як правило, задаються у вигляді певного значення концентрації. Всі речовини за характером свого від ємного впливу поділяються на групи. Кожна група об єднує речовини однакової ознаки впливу, яку називають ознакою шкідливості. Одна і та ж сама речовина при різних концентраціях може спричинювати різні ознаки шкідливості. Ознаку шкідливості, яка з являється при найменшій концентрації речовини, називають лімітуючою ознакою шкідливості (ЛОШ). У водних об єктах комунально-побутового та господарсько-питного водокористування розрізняють три ЛОШ органолептичну, загальносанітарну і санітарнотоксикологічну. У водних об єктах рибогосподарського водокористування, крім названих, виділяють ще дві ЛОШ токсикологічну і рибогосподарську. При оцінці якості води у водоймах комунально-побутового та господарськопитного водокористування враховують також клас шкідливості речовини. Його визначають у залежності від токсичності, кумулятивності, мутагенності та ЛОШ Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~90~ речовини. Розрізняють чотири класи шкідливості речовин: перший надзвичайно шкідливі; другий високошкідливий; третій шкідливий; четвертий помірно шкідливий. При оцінці якості води враховується принцип адитивності односпрямованої дії. У відповідності з цим принципом приналежність декількох речовин до однієї і тієї ж ЛОШ проявляється в сумації їх негативного впливу. З урахуванням вище названого, оцінка якості води з точки зору екологічної безпеки водокористування здійснюється за наступною методикою. Водні об єкти вважають придатними для комунально-побутового та господарсько- питного водокористування, якщо одночасно виконуються такі умови: не порушуються загальні вимоги до складу та властивостей води для відповідної категорії водокористування; для речовин, які належать до третього та четвертого класу шкідливості, виконується умова: С ГДК, де С концентрація речовини у водному об єкті, г/м 3 ; C і 1, ГДК для речовин, які належать до першого та другого класу шкідливості, виконується умова: де С і та ГДК і відповідно концентрація і ГДК і тої речовини першого чи другого класу шкідливості. Водні об єкти вважають придатними для рибогосподарського водокористування, якщо одночасно виконуються наступні умови: не порушуються загальні вимоги до складу і властивостей води для відповідної рибогосподарської категорії; для речовин, які належать до однакових ЛОШ, виконується умова: C і 1, ГДК де С і та ГДК і відповідно концентрація і ГДК і тої речовини, яка належить до даної ЛОШ. Норми якості води повинні виконуватись: для водотоків комунально побутового та господарсько питного водокористування на ділянках від пункту водокористування до контрольного створу, який розташований на відстані не менше одного кілометра вище за течією від цього пункту водокористування; для водойм комунально-побутового та господарсько питного водокористування на акваторії в радіусі не менше одного кілометра від пункту водокористування; для водотоків рибогосподарського водокористування в межах всієї рибогосподарської ділянки водотоку, починаючи з контрольного створу, який розташований не далі 500 метрів нижче за течією від джерела надходження домішок; для водойм рибогосподарського призначення на всій рибогосподарській ділянці, починаючи з контрольного пункту, який розташований в радіусі не більше 500 метрів від місця надходження домішки. Екологічні нормативи якості води встановлюються для оцінки стану водних об єктів на основі екологічної класифікації поверхневих вод. Система екологічної і і Монографія

~91~ класифікації якості поверхневих вод включає три класифікаційні групи: сольовий склад, еколого-санітарні показники та показники складу і біологічної дії специфічних речовин. В залежності від значень показників якості води поверхневі води відносять до певної категорії та класу якості води. Класи та категорії, які використовують при екологічній класифікації якості води, наведені в табл. 6.4. Таблиця 6.4 Класи та категорії якості поверхневих вод суші Клас якості I II III IV V води Категорія якості води Назви класів та категорій якості води за ступенем їх забрудненості Трофність Сапробні сть 1 2 3 4 5 6 7 Дуже чисті Дуже чисті Оліготр офні Оліго трофніолігоме зотроф ні Чисті Чисті Забруднені Брудні Достат ньо чисті Мезотрофні Мезо троф ні Мезоевтроф ні Слабо забруднені Евтрофні Евтрофні Евполітр офні Брудні Помір-но за-бруднені Політрофні Олігосапробні β-мезосапробні α-мезосапробні Політрофні β-олігосапроб ні α- оліго сапро бні β мезосап робні β мезосапр обні α мезосапр обні α -мезосапробні Дуже брудні Дуже брудні Гіпертр офні Гіпертр офні Полісап робні Поліса Пробні Визначення класу та категорії якості води здійснюється за методиками, які викладені у відповідних нормативних документах. Оцінка якості води виконується шляхом порівняння вмісту відповідних показників з показниками, що встановлюються «Правилами охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами». Серед факторів, які викликають зміну природної якості води, основне місце займають скиди промислових, комунально-побутових та інших стічних вод. Якість води у водоймах формується під впливом багатьох факторів: надходження та винос хімічних речовин із стічними водами; переміщення та розбавлення забруднень, що надійшли до водойм; хімічних процесів трансформації та взаємодії забруднюючих речовин з природними компонентами води; біохімічних, біологічних, фізико-хімічних і фізичних процесів, що відбуваються у водних середовищах. Стічними називаються води, які відводяться після використання в процесі побутової та виробничої діяльності людини. Водні маси, до яких надходять стічні води, забруднюються, тобто відбувається процес зміни їх складу та властивостей, який приводить до погіршення якості води для водокористувачів. Залежно від інтенсивності Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~92~ впливу стічних вод на водні маси річок або водойм виділяють зони забруднення і зони впливу забруднюючих скидів. Зоною забруднення називають ту частину потоку, в якій при надходженні забруднюючих речовин порушуються природні біологічні і біохімічні процеси, а концентрація забруднюючих речовин перевищує прийняті норми за санітарними, рибогосподарськими та іншими показниками. Ґрунти в цій зоні також забруднені. Зоною впливу називають ту частину потоку, в яку надходять стічні води із зони забруднення або безпосередньо зі скиду, але внаслідок невисокої концентрації забруднюючих речовин або ж короткотривалого забруднення в ній зберігається природний характер біологічних та біохімічних процесів. В забруднених водних об'єктах проходить ряд фізико-хімічних та інших процесів, що ведуть до відновлення природного стану їх вод, тобто проходить самоочищення природних вод. Серед процесів самоочищення основну роль грають процеси розбавлення та трансформації забруднюючих речовин. Під розбавленням розуміють процес зниження концентрації забруднюючих речовин, які входять до складу стічних вод за рахунок змішування з водою річки або водоймища. Розрахунок розбавлення стічних вод в річці або водоймищі може бути використаний для оцінки всього комплексу явищ, які визначають самоочищення, при введенні числових характеристик фізико-хімічних та біохімічних процесів. Частіше всього застосовують методи розрахунку розбавлення, які базуються на використанні чисельних вирішень рівнянь турбулентної дифузії. В результаті розрахунків можна одержати значення максимальної концентрації забруднюючих речовин на будь-якій відстані від місця скиду стічних вод. Оцінка якості води у визначеній точці виконується шляхом співставлення максимальної концентрації забруднюючої речовини з гранично допустимою концентрацією цієї ж речовини. Максимальна концентрація лімітуючої речовини в річці, нижче стоку стічних вод, змінюється в межах: С ст > С макс > С п, де С п середня концентрація речовини, яка визначається за формулою: С п = (Q p C p + Q cт C cт ) / (Q p + Q cт ), мг/л (а) де Q p, Q ст відповідно витрата води в річці та витрата стічних вод, м 3 /с; С р, С ст відповідно концентрація речовини у воді річки та в стічних водах, мг/л. При виконанні розрахунків розбавлення користуються зведеними значеннями концентрації забруднюючих речовин (С звед ). Цю величину визначають як перевищення над природним фоном. Якщо С дійсна концентрація забруднюючої речовини в зоні забруднення, то: С звед = С С р Зведена концентрація забруднюючих речовин в стічних водах буде дорівнювати: С ст.звед = С ст С р Для зручності розрахунків обчислення ведуться у відносних величинах концентрації, наприклад, у відсотках від С ст.звед, приймаючи С ст.звед = 100 %. Істинні значення концентрації забруднюючих речовин в будь-якій точці розрахункового поля одержують шляхом переходу від відносних величин до абсолютних з подальшим сумуванням розрахункової та фонової концентрацій. Монографія

~93~ При оцінці розбавлення води використовують показник розбавлення n та коефіцієнт змішування γ. Розбавлення n є універсальною характеристикою, яка показує у скільки разів знизилася концентрація забруднюючої речовини в стічних водах на певній ділянці річки. Величина визначається за формулою: n =(С ст С р ) / (С мак С р ) Коефіцієнт змішування, показує яка частина витрати води змішується зі стічними водами. Розбавлення та коефіцієнт змішування пов'язані між собою наступними залежностями: n = (Q cт +γ Q p ) / Q cт, γ = (n-1)q cт / Q p Коефіцієнт змішування обчислюється тільки у тому випадку, якщо стічні води розповсюджуються в розрахунковому створі не по всій ширині потоку. Трансформація забруднюючих речовин. Разом з розбавленням стічних вод у водотоках та водоймищах до зниження концентрації забруднюючих речовин у стічних водах спонукають біохімічні та фізико-хімічні процеси, які протікають у водних об'єктах. Одним із способів кількісної оцінки зниження концентрації за рахунок вище названих процесів є коефіцієнт неконсервативності k н, який сумарно враховує швидкість перетворення речовин. Значення коефіцієнта неконсервативності визначають за даними лабораторних досліджень. Значення цього коефіцієнту є від'ємними, а його розмірність доб -1, с -1. Приклади значення коефіцієнта неконсервативності за 0 0 С у Невській Губі: нафтопродукти -2 10-7, феноли -1,5 10-8, СПАР -2,1 10-7, фосфор мінеральний 0, БСК 5-4 10-7. В загальному виді процес біохімічного перетворення може бути описаний рівнянням першого порядку: С t = С о ехр (-(k 1 + k 2 +... + k n ) ), де С о, С t концентрація речовини, відповідно в початковий момент та в момент часу t, k n коефіцієнти, які належать певному процесу, що враховують перетворення речовин у водному об'єкті. Дозволяється на практиці вести розрахунок за основним процесом трансформації речовини, нехтуючи процесами, що мають другорядні значення: С t = С о ехр (-k n t) 6.7.3. Інтегральні показники оцінки якості води та методи прогнозу Система інтегральних показників складається з трьох груп: показників навантаження, які оцінюють навантаження потоку за середньою концентрацією забруднюючої речовини в його поперечному перерізі; показників просторового розподілу забруднення в річках та водоймищах; показники, що враховують зовнішній водообмін водоймищ. Розглянемо перші дві групи, які найбільш широко використовуються на практиці. І. Гідрологічні показники загального навантаження консервативними речовинами. 1. Абсолютний показник загального навантаження. Загальне навантаження потоку консервативними речовинами або сумою речовин виражається концентрацією Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~94~ С п цих речовин, які визначаються з умов балансу речовини (формула (а)). Величина С п у створі повного змішування виражає дійсне значення концентрації забруднюючого інгредієнта; для створів, які розміщені між місцем скиду стічних вод і створом повного змішування, величина умовно характеризує середню концентрацію. Якщо у воді річки концентрація даної забруднюючої речовини С р = 0, то С п = (Q ст С ст ) / (Q р + Q ст ), мг/л Показник С п дозволяє одержати повну характеристику навантаження потоку забруднюючими речовинами на протязі будь-якого проміжку часу. 2. Показник перевищення або неперевищення забруднення відносно норми. Показник перевищення забруднення Р заб над нормою виражається забезпеченістю стоку забрудненої води в певному створі. Його забезпеченість обчислюється за кількістю днів, які відповідають проходженню через створ забрудненого потоку. Для визначення Р заб зручно користуватися графічним способом. Будується крива забезпеченості С п і проводиться пряма, яка відповідає ГДК забруднюючої речовини, що розглядається. На перетині кривої С п =f(р) з прямою ГДК одержуємо точку, яка характеризує Р заб, тобто перевищення середньої концентрації речовини над нормованою. Показник неперевищення забрудненості відносно норми Р чист, який характеризує забезпеченість "чистого" стоку, знаходиться за формулою: Р чист = 100 Р заб 3. Показник відносного та гранично допустимого навантаження потоку забруднюючими речовинами. Показник відносного навантаження потоку певною забруднюючою речовиною знаходиться шляхом співставлення розрахункового значення С п з гранично допустимою концентрацією даної речовини. При цьому можливі два випадки: С п ГДК (вода брудна), С п ГДК (вода чиста). Підставивши ці нерівності у формулу (а) та перетворивши їх, одержимо: (С ст - С гдк ) Q cт / (С гдк С р ) Q р >< 1 Позначимо ліву частину нерівності через : = (С ст С гдк )Q ст / (С гдк С р )Q р Показник одержав назву показника відносного навантаження потоку забруднюючою речовиною. За > 1 вода брудна, за < 1 вода чиста, за = 1 вода відповідає граничним умовам навантаження водоймища забруднюючою речовиною. ІІ. Показники просторового розподілу забруднення в річках та водоймищах. В результаті скиду стічних вод у річки та водоймища у водних об'єктах формуються зони забруднення, розміри яких будуть змінюватися залежно від режимних характеристик потоків (рівня, швидкості течії), а також у зв'язку із змінами скиду стічних вод. Для оцінки забрудненості водного об'єкта використовують відносні розміри зон забруднення (лінійні розміри, площа, об'єм) та характеристику їх зміни. Показники цієї групи розраховують на основі даних детальних натурних досліджень локальних зон забруднення або за даними теоретичних розрахунків цих зон. Виділяють наступні відносні показники забруднення: 1) лінійні ( заб ); 2) площі ( заб ) та об'єму ( заб ). І. Для характеристики лінійних розмірів зон забруднення розраховують два Монографія

~95~ відносних показники: h заб, b заб, які показують відношення найбільшої лінійної довжини зони забруднення (L заб ) до деякої характерної глибини (h) або ширини водного об'єкта (b): h заб = L заб / h, b заб = L заб / b, де L заб -відстань від місця випуску стічних вод до створу, де концентрація лімітуючої речовини дорівнює ГДК; h, b - середні значення глибини та ширини ділянки, що розглядається. Для водоймищ показник b заб не визначається. 2. Показники відносної площі зони забруднення ( заб ) та відносного об'єму області забруднення ( заб ) визначаються за формулами: заб = заб / заг, заб = W заб / W заг, де заб, W заб площа та об'єм забруднення, розраховані або виміряні за певними гідрологічними умовами; заг, W заг загальна площа та об'єм води ділянки, що розглядається за цих же умов. Показники цієї групи можуть бути розраховані для певних середніх умов (наприклад, при Q 50% ), для найбільш несприятливих умов (Q 95% ). Використання показників цієї групи дає можливість оцінити зміну санітарного стану під впливом визначаючих факторів зміни основних гідрологічних характеристик. Прогноз якості та кількості води річки або водоймища є завершальним етапом моніторингу. Методи прогнозування якості води, які застосовуються на даний час, поділяються на два види: методи екстраполяції та методи моделей. Метод екстраполяції базується на припущенні про збереження в часі тенденції розвитку процесів, які відбуваються у водних об'єктах в період їх вивчення. При використанні цього методу період спостережень повинен бути суттєво довготривалим (не менше, як в три рази більший прогнозного періоду), включати багатоводні та маловодні періоди стоку, а характер зміни якості та кількості стоку повинен мати стаціонарний і однонаправлений режим. При скачкоподібних змінах антропогенного навантаження на водний об'єкт цей метод практично не використовується. Найкращі результати прогнозування, використовуючи цей метод, одержують при екстраполяції інтегральних кривих зміни кількості стоку під впливом стабільної господарської діяльності. Метод моделювання базується на математичному описі або фізичному вивченні гідродинамічних, фізико-хімічних та інших процесів, які протікають в водоймищі або водотоці та враховують закономірності зміни стану водного об'єкта із зміною основних факторів, що визначають цей стан. Розрізняють імітаційні та оптимізаційні моделі. Математичні моделі якості води базуються на диференціальних рівняннях з частковими похідними. За допомогою їх можна моделювати умови формування якості та кількості води - імітаційні моделі. Моделювання оптимальних умов стану водного об'єкта з урахуванням навантаження стічними водами проводиться за допомогою оптимізаційних моделей. Моделі складаються для короткотривалих і довготривалих прогнозів. При складанні короткотривалих оперативних прогнозів розумно застосовувати методи Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~96~ розрахунків, які використовують коефіцієнт дисперсії та неконсервативності, та ті, що дозволяють визначати поле розподілу забруднюючих речовин при скиді стічних вод. При довготривалому прогнозуванні якості води можуть використовуватися балансові методи розрахунку, які враховують як витрату стічних вод та водного об'єкта, так і концентрацію забруднюючих речовин. Вибір математичних моделей для прогнозу якості води визначається наявністю вихідних даних та завданням розрахунку. Моделі якості води повинні бути простими в практичному використанні, характеризуватися універсальністю та давати достатньо надійні результати. Монографія

РОЗДІЛ 7. МОНІТОРИНГ МЕЛІОРОВАНИХ ЗЕМЕЛЬ ~97~ Фещенко В.П., Клименко М.О., Прищепа А.М., Гуреля В.В. 7.1. Основні завдання та схема меліоративного моніторингу Меліорація земель у західних регіонах України виступає як головний фактор соціально економічних перетворень, відіграє важливу роль у розвитку народного господарства. Меліорацію земель необхідно розглядати як складну проблему оптимізації природного середовища з урахуванням створення високоефективного сільськогосподарського виробництва. Поряд з позитивним ефектом у меліорації в окремих випадках мають місце і негативні явища: пересушення або перезволоження земель; розвиток шкідливих інженерно-геологічних процесів; недостатній приріст врожайності сільськогосподарських культур. Все це свідчить про необхідність одержання систематичної об єктивної інформації про всі зміни в меліоративному стані, аналізу причин цих змін і тенденцій їх розвитку, прогнозування меліоративного стану і його оптимізації, тобто створення системи меліоративного моніторингу. Під меліоративним моніторингом слід розуміти систему спостережень, оцінки, прогнозу та прийняття рішень по оптимізації меліоративного стану осушених і прилеглих до них територій. Мета моніторингу на осушених землях оптимізація їх меліоративного стану. Основними завданнями меліоративного моніторингу є: вивчення закономірностей багаторічного природного і трансформованого меліоративною діяльністю людини рівневого та гідрохімічного режиму й балансу ґрунтових вод; вивчення режиму вологості ґрунтів та порід зони аерації; вивчення змін гідрогеологічних, гідрологічних та інженерно-геологічних умов на меліорованих землях та прилеглих до них територіях; аналіз та узагальнення гідрогеолого меліоративної інформації з метою оцінки фактичного стану осушуваних земель, визначення ступеня меліоративного впливу на навколишнє природне середовище; гідрогеологічне прогнозування. Меліоративний моніторинг складається з окремих блоків та прямих і зворотних зв язків між ними (рис. 7.1). Блок Спостереження передбачає вибір індикаторних елементів і параметрів меліоративного стану земель, що підлягають спостереженню та оцінюванню. Блок Оцінка фактичного меліоративного стану осушених земель базується на порівняльному аналізі існуючого меліоративного стану осушених земель з оцінними критеріями. Він повинен дати відповідь на запитання про ступінь несприятливих відхилень у меліоративній ситуації. Надзвичайно важливим елементом блоку є науково обґрунтовані критерії, які повинні диференціювати меліоративний стан Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~98~ осушених земель в залежності від дії осушної мережі і нормативно обґрунтувати вирішення проблем стосовно його оптимізації. Рис. 7.1. Схема меліоративного моніторингу Блок Прогноз меліоративного стану осушених земель базується на даних про меліоративний стан осушуваних земель на даний час і в минулому. На осушених землях першочергове значення має прогнозування глибини залягання ґрунтових вод, що є головним критерієм завчасної оцінки меліоративної ситуації на осушених землях і є основою для розробки та оперативного здійснення необхідних експлуатаційних заходів стосовно регулювання водного режиму території. Не менш важливим питанням при прогнозуванні рівнів ґрунтових вод є встановлення ступеня та характеру впливу осушувальних меліорацій на прилеглі землі з тим, щоб зміни в натуральноприродній ситуації не перевищували меж, що виключають порушення екологічної рівноваги. Блок Оптимізація меліоративного стану осушених земель повинен ідентифікувати та виявляти процеси і явища, що порушують нормальне функціонування меліоративних систем і допомагати визначати заходи, які б сприяли оптимізації становища. Блоки Спостереження, Оцінка меліоративного стану осушених земель, Прогноз меліоративного стану осушених земель становлять інформаційну систему моніторингу, а блок Оптимізація меліоративного стану осушених земель систему управління. Таким чином, запропонована система моніторингу на осушених землях зорієнтована на накопичення необхідних рядів порівнюваної інформації, оцінки існуючої меліоративної ситуації, її прогнозування та прийняття рішень із питань оптимізації. 7.2. Вибір еталонних об єктів, обґрунтування раціонального комплексу досліджень Контроль і аналіз змін, які проходять в природних комплексах під впливом осушення, можуть бути, в загальному плані, досягнуті шляхом організації меліоративно екологічного моніторингу, під яким розуміється система комплексних спостережень, оцінки та прогнозу стану природного середовища на Монографія

~99~ меліоративних і прилеглих до них землях, а також загальні необхідні спостереження за ситуацією на території водозабору. Меліоративно-екологічний моніторинг може бути локальним і регіональним. І в першому і в другому випадках він є частиною глобального біосферного моніторингу, який комплексно оцінює зміни в природних комплексах під впливом антропогенної дії. Створення локального меліоративно-екологічного моніторингу повинно здійснюватись існуючою гідрогеологомеліоративною службою, а спостереження і дослідження повинні проводитись нею разом із зацікавленими проектними й науководослідницькими організаціями за єдиною методикою. Загальна оцінка впливу осушення на природні комплекси здійснюється шляхом: порівняння даних про стан природних комплексів у природних умовах (до проведення осушувальних меліорацій) і в техногенних умовах (після 3-5 років вводу осушувального об єкту меліорації в експлуатацію); порівняння даних про стан природних комплексів в техногенних умовах з аналогом поза зоною впливу осушення (на прилеглих зонах); встановлення фактичної зони впливу осушення на прилеглі землі і порівняння з проектною (прогнозованою). Антропогенний вплив осушувальних меліорацій на природні комплекси проявляється в: зміні режиму рівня ґрунтових вод (РГВ) на гідромеліоративних системах і прилеглих територіях; зміні режимів стоку води на водотоках і у водоприймачах при їх регулюванні; зміні напрямку природних ґрунтоутворюючих процесів; зміні природної родючості ґрунтів, забруднення вод добривами і пестицидами; зміні і частковій ліквідації природних ландшафтів; зміні видового і кількісного складу флори та фауни, які характерні для природних екосистем. Ефективність меліоративно-екологічного моніторингу в значній мірі залежить від точності вибору і обґрунтування об єкту досліджень, яким може бути еталонна (типова) осушувальна система, що досить повно характеризує весь комплекс природних умов, а також різновидність способів осушення, рівня експлуатації сільськогосподарських меліоративних земель, включаючи і природоохоронні заходи. Вибір об єктів спостережень і досліджень (еталонних систем) необхідно здійснювати як за природними факторами, так і за антропогенними шляхом типізації осушувальних систем і наступного вибору типу і виду системи даного класу, яка характерна для тієї чи іншої таксономічної одиниці природного районування. Основними таксономічними одиницями, які обумовлюють вибір еталонних систем за природними факторами, є водозабори річок. При типізації осушувальних систем загальними природними ознаками для виділення еталонних систем є: водозбір річки; рельєф; ландшафт; типи водного живлення; ґрунтовий покрив; Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~100~ наявність або відсутність постійних вододжерел для зволоження. 7.3. Методика спостережень і досліджень на еталонних водозаборах Спостереження за станом природного середовища на еталонних водозаборах слід проводити, використовуючи метод профілів і метод локальних зон. Метод профілів полягає в тому, що через весь водозабір системи прокладається нівелірний хід (розрахунковий створ), переважно прямолінійний. Таких ходів може бути декілька в залежності від крутизни схилів і довжини водозабору. Вздовж розрахункового ходу виконуються такі роботи: заміри РГВ; відбори проб ґрунту; відбори проб води на гідрохімічний аналіз; ботанічні і загальні ситуаційні спостереження за станом лісової і лісокущової рослинності, лісової підстилки та ін. На доповнення до ділянок детального спостереження виділяються локальні зони для спостереження за об єктами забруднення і проявами ерозійної діяльності. До них належать тваринницькі ферми, місця сховищ мінеральних добрив і пестицидів, гноєсховища та ін. Нівелірні ходи і локальні зони наносяться на картографічну основу, для кожного з них дається опис і журнал спостережень. В залежності від мети і завдання спостережень визначається об єм інструментальних робіт. Для впорядкування робіт і визначення їх об єму виділяють 5 зон впливу меліоративної системи: внутрішня зона в контурах меліоративної системи; внутрішня зона, яка охоплює немеліоровані площі в контурах меліоративної системи; зона впливу безпосередньо прилеглих земель; віддалена зона впливу; зона повітряного простору. До додаткових ознак відносяться: локальні пониження на прилеглій території і локальні підвищення на об єкті меліорації (на загальному фоні рельєфу); механічний склад ґрунту і висота капілярного підняття води, потужність ґрунтового покриву і тип ґрунту, домінуюча рослинність на прилеглих землях, загальний напрямок потоку ґрунтових вод, хімічний склад ґрунтових вод і прогноз його змін після зниження рівня ґрунтових вод. Основою грунтово меліоративних досліджень на еталонних осушувальних об єктах є проведення грунтово-меліоративної зйомки, масштаб якої залежить від площі об єкту і складності природних умов. Грунтово меліоративна зйомка супроводжується закладанням ґрунтових розрізів, які поділяються на основні, контрольні і прикопки. Основні закладаються на переважаючих геоморфологічних елементах для вивчення будови й особливостей ґрунтового профілю, характеру ґрунтоутворюючих і підстилаючих порід, розподілу вологи, щільності та ін. Глибина основних розрізів 2,0 м (до РГВ). Контрольні розрізи закладаються для вивчення ступеня варіації найбільш Монографія

~101~ істотних ознак ґрунтів, виявлених при описі основних розрізів. Глибина контрольних розрізів 1 1,5 м. Прикопки закладаються для уточнення меж поширення різних типів ґрунтів. Глибина прикопок 80 см. Кількість розрізів, які закладаються при ґрунтовій зйомці еталонних масивів, залежить від масштабу зйомки і складності природних умов об єкту. Середня кількість основних і контрольних розрізів, які закладаються на кожні 100 га досліджуваного еталонного масиву, складає від 3 до 7 при масштабі 1:10000, від 8 до 15 при масштабі 1:5000 і від 20 до 35 при масштабі зйомки 1:2000. На торфових масивах, при проведенні грунтово меліоративної зйомки, виконується також зондування торфовищ по поперечниках, які закладаються в залежності від складності об єкту через 25 або 50 см на всю глибину торфовища до мінерального дна. На обводнених мінеральних ґрунтах в залежності від складності ґрунтового покриву додатково до кожного розрізу закладається від 1 до 3 прикопок. Зразки торфу відбираються з усіх основних розрізів і не менше, як з 20 50 % контрольних розрізів до глибини 0,3 0,5 м через кожні 10 15 см. Зразки мінеральних ґрунтів відбираються по генетичних горизонтах. Кількість і види аналізів визначаються по кожному розрізу з урахуванням типових особливостей і відмінних ознак різних ґрунтів. При проведенні грунтово меліоративної зйомки еталонних осушувальних масивів необхідно охоплювати спостереженнями і прилеглі землі, які приблизно в 1,5 рази перевищують площу еталонного об єкту. Вивчення водно фізичних властивостей ґрунтів здійснюється на дослідних ділянках, які закладаються на типових для масиву ґрунтах. Кількість точок для вивчення водно-фізичних властивостей ґрунтів залежить від складності ґрунтового покриву. Завершальним етапом грунтово меліоративної зйомки є складання грунтово меліоративної карти з виділенням типових ґрунтових ділянок. Грунтово меліоративна карта синтезує матеріали ґрунтових, гідрогеологічних та інших досліджень і є фоновою для оцінки змін, які проходять під впливом осушення. Ґрунтові ділянки служать в майбутньому для закладання на них спеціальних видів спостережень для оцінки змін, які проходять в окремих типах ґрунтів. 7.4. Оцінка екологічного стану на осушуваних та прилеглих до них землях Оцінюють екологічний стан об єкта шляхом порівняння одержаних польових, лабораторних і камеральних даних із прийнятими за основу. Відхилення будь-якого з компонентів природного середовища на 30 35 % від базових в процесі антропогенного впливу на природний об єкт є загально екологічним обмеженням. Екологічне обмеження це система кількісних і якісних оцінок екологічної стійкості природного об єкта на відповідному рівні, перевищення яких в результаті водогосподарської і меліоративної діяльності призводить до порушення системних властивостей, функціональних характеристик об єкта і незворотних екологічних наслідків у відповідних ландшафтно-кліматичних умовах. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~102~ Екологічна оцінка будь-якого з підконтрольних факторів залежить від відхилення від прийнятого за базу порівняння, а саме: сприятливий стан (відхилення до 10 %); задовільний стан (відхилення не більше 30 %); незадовільний (відхилення більше 30 %). Оцінка проводиться з метою створення на осушуваних землях оптимального водно повітряного режиму для росту і розвитку сільськогосподарських культур. У зв язку з цим важливе значення мають такі критерії переважно меліоративної спрямованості: по І групі критеріїв оцінюють: 1. Вологість кореневмісного шару. Практично для усіх культур, крім трав, оптимальна вологість знаходиться в інтервалі 60 75 % від повної вологоємності, при цьому величина аерації складає 20 40 %, і це є в межах оптимуму. Вологість кореневмісного шару в поєднанні з його повітряним режимом повинна відповідати біологічним особливостям і фазам розвитку рослин. Це визначає формування врожаю сільськогосподарських культур. Від водного режиму ґрунтів залежать строки та умови проведення обробітку ґрунту, особливо у весняний період. 2. Технічний стан осушувальної мережі. Найбільш руйнівний вплив мають а) природні фактори такі, як: розмиви укосів каналів; заростання і запливання каналів; зміщення дренажних труб; закупорювання дренажних ліній мулом, окисом заліза, корінням рослин; занесення каналів в процесі дефляції торфовищ; б) антропогенні: спорудження по каналах різних перепон, загат для риборозведення, переїздів, інших споруд не передбачених проектом. Вплив вказаних факторів в значній мірі визначає технічні можливості регулювання водно повітряного режиму осушуваних ґрунтів, можливість проведення сільськогосподарських робіт в оптимальні строки. Таким чином, технічний стан осушувальної мережі є важливим критерієм оцінки меліоративного стану осушуваних земель. 3. Термін поверхневого перезволоження. При затопленні сільськогосподарських угідь порушується сполучення ґрунтового повітря з атмосферним, що призводить до загибелі кореневої системи рослин. Весняне затоплення затримує початок польових робіт і вегетаційний період, призводить до порушення процесів фотосинтезу, загибелі посівів озимих культур. 4. Культуртехнічний стан земель. Культуртехніку характеризують такі показники, як мікрорельєф поверхні, зачагарникованість, забрудненість камінням та ін. Мікрорельєф поверхні впливає на рівномірність зволоження ґрунтів, терміни відводу гравітаційної вологи, графік проведення сільськогосподарських робіт. Інші показники культуртехнічного стану визначають можливість використання меліорованих земель як сільгоспугідь. Монографія

~103~ До ІІ групи критеріїв відносять: 1. Рівень ґрунтових вод (РГВ) або верховодки. За ступенем участі ґрунтових вод у водному живленні рослин можливі три варіанти: РГВ залягають на оптимальній для росту і розвитку сільськогосподарських культур глибині; РГВ залягають близько від поверхні й обумовлюють перезволоження кореневмісного шару ґрунтів; РГВ залягають дуже глибоко і не впливають на зволоження верхніх шарів ґрунтового покриву. Оптимальні значення глибин залягання ґрунтових вод диференціюються в залежності від кліматичних зон, ґрунтових різновидів, культур, періодів року. Рівень ґрунтових вод або верховодки може використовуватись також як критерій оцінки екологічної обстановки, а саме такого фактора, як наявність пересушення або перезволоження земель. 2. Рівень родючості і загальний екологічний стан ґрунтів. Реальна меліорація земель неможлива без окультурення ґрунтів з метою забезпечення їх високої родючості і стабільності. Ступінь окультуреності ґрунтів визначається такими основними параметрами, як: потужність, структура і водно-фізичні властивості водного горизонту; вміст гумусу і його склад; ступінь насичення обмінними катіонами; реакція ґрунтового розчину; вміст рухомих форм N, F, K; наявністю мікроелементів. Для повної оцінки еколого меліоративної ситуації на осушуваних землях, крім вище згаданих, повинні також використовуватися критерії, що відповідають оцінці екологічної ситуації. До таких критеріїв належать: Наявність негативних процесів: деградація ґрунтового покриву; вторинне заболочування; дефляція, водна ерозія, усідання торфу; наявність самовиливних свердловин. Хімічний склад підземних, дренажних, поверхневих вод та гідрохімічний режим земель. Стан рослинності: густота травостою; наявність і площа залисин; стан сільськогосподарських рослин. Якість сільськогосподарської продукції найважливіший критерій оцінки екологічного стану осушуваних земель, оскільки він пов язаний з якістю життя і здоров ям людей. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~104~ РОЗДІЛ 8. НАУКОВІ ОСНОВИ ЗБАЛАНСОВАНОГО РОЗВИТКУ ВОДНО-БОЛОТНИХ УГІДЬ І ТОРФОВИЩ УКРАЇНИ Коніщук В.В. Україна займає одне з останніх місць країн Європи за водозабезпеченням (питомий показник 1 тис. м 3 / рік на одного жителя) із місцевими водними ресурсами 52,4 км 3 у середній за водністю рік. У болотах зосереджено близько 30 км 3 води, що належить до категорії зв язаних вікових запасів. Площа водно-болотних угідь становить 4,5 млн. га, в тому числі відкриті заболочені землі 939 тис. га (1,6% загальної території держави), а площа осушених земель 3,3 млн. га. Проведені осушувально-меліоративні заходи в ХІХ, ХХ століттях спричинили негативні наслідки екологічної рівноваги водно-болотних угідь, як одних із основних джерел формування стоку і гідробалансу. Для посушливих районів степової зони основним резервним фондом постачання прісної води стали водосховища (Дніпровський каскад). В сучасний період змінились підходи щодо раціонального використання боліт і торфовищ, акцентується увага на водорегулюючу, кліматостабілізуючу, геохімічну, фільтраційну функції боліт, на їх вагоме значення у збереженні біорізноманіття та ландшафтоутворенні. Конференція ООН з навколишнього середовища та розвитку (Ріо-де-Жанейро, 1992), Всесвітній саміт із сталого (збалансованого) розвитку (Йоганнесбург, 2002) визначили лише концептуальні засади і напрями дій: збалансований соціальноекономічний розвиток, відтворення навколишнього природного середовища, раціональне природокористування, соціальна захищеність. Через декларативне викладення положень без належного опрацювання методології, системи практичних механізмів супроводу, менеджменту більшість ініціатив досі не реалізовано. Зокрема, це стосується наукових основ і практичного впровадження заходів пов язаних із збалансованим розвитком боліт і торфовищ. Використання, збереження, відтворення боліт і торфових екосистем регулюється законами, нормативно-правовими актами України (Водний кодекс, Земельний кодекс, Закони «Про надра», «Про меліорацію», «Про охорону навколишнього природного середовища», ін.), які часто суперечать один одному, а також міжнародними угодами, конвенціями («Конвенція про водно-болотні угіддя міжнародного значення, головним чином, як середовища існування водоплавних птахів», м. Рамсар, Іран, 1971 р.) і т.д. В Україні до «Рамсарського списку» включено 33 водно-болотних угіддя міжнародного значення площею 676,251 тис. га, ще 23 є перспективними. Найбільше цінних масивів на Поліссі та Чорноморсько-Азовському узбережжі. Болота належать до земель водного фонду і згідно Водного кодексу є національним надбанням народу України, однією з природних основ його економічного розвитку і соціального добробуту, є виключною власністю народу України і надаються тільки у користування. Нажаль, у водному кодексі не вказано про водоохоронну зону боліт, немає детального опису їх використання і збереження. Земельним кодексом встановлено недопустимість вилучення особливо цінних продуктивних земель, зокрема торфовища середньо глибокі, глибокі та глибокі осушені. Осушені болота і торфовища належать до земельного фонду і використовуються у сільському, лісовому господарствах, а Монографія

~105~ також як родовища паливно-енергетичної сировини. Висока мінералізація органічних речовин торфу після осушення і накопичення водорозчинних солей органіки порушує рівновагу в геохімічному режимі території, підвищує трофність і рівень забрудненості дренажних вод, водойм, річок. Стан осушених земель в останні роки незадовільний, оскільки чимало торфовищ використовується безсистемно із порушеннями у підсобному господарстві, агротехнічні та агромеліоративні заходи (хімічна меліорація, дренаж та ін.) здійснюються на дуже обмеженій території, окрім того на Поліссі торфові землі зазнали радіоактивного забруднення внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС. З метою комплексного аналізу методологічних основ, екологічних особливостей, динаміки розвитку боліт і торфовищ нами використано фондові звітні матеріали, нормативно-правові акти, наукові публікації. В основі концептуальних пропозицій гомеостатичного (гармонійно-збалансованого) розвитку торфово-болотних екосистем у системі ноосфери та навколишнього середовища використано діалектичний метод пізнання та сучасні метаекологічні принципи. Для визначення заходів раціонального природокористування, формулювання принципів наукового обґрунтування Концепції збалансованого (сталого) розвитку боліт і торфовищ України, застосовано аналітикосинтетичні методи. У сучасному вивченні болотних і торфових екосистем відсутня уніфікація методологічних підходів, не проводиться детальний моніторинг і кадастр. Водноболотні угіддя, торфовища зазнають активної деградації. Відпрацьовані кар єри торфовищ не рекультивуються, не проводиться їх реабілітація. Повторне заболочення осушених торфовищ в Шацькому національному природному парку (Волинська область) виявилося неефективним методом реабілітації (відновлення екосистеми до початкового стану), де проявився ефект рудералізації. Оптимальним способом може стати створення каскаду ставів, поновлення водорегулювання шлюзо-дамбовою системою. Виведення з ладу багатьох осушувально-меліоративних систем, замулення, захаращення, нерегульованість водостоку спричинило падіння рівня ґрунтових вод і як наслідок ксерофітизацію окремих регіонів (Полісся), зростання пірогенної небезпеки, посилення дефляції (вітрової ерозії), водної ерозії. Проявляється підсушення існуючих боліт і заболочення лісових масивів, що створює негативні наслідки у лісовому та сільському господарстві. Навіть через часткове збільшення опадів на Поліссі, водноболотні угіддя не відновлюються через підвищення температури атмосферного повітря і хороший дренаж. Болота в межах природо-заповідного фонду зазнають несприятливого ефекту щодо збереження біорізноманіття в результаті резерватогенної сукцесії, коли в результаті абсолютної заповідності й припинення викошування, збирання ягід, витоптування зникають деякі види, проявляється сильватизація (залісення). Серйозною проблемою є евтрофікація і біотичне забруднення водно-болотних угідь. Біотичне забруднення гідроекосистем у ХХ-ХХІ ст. в результаті міжконтинентальних, антропогенних, комунікаційно-техногенних зв язків набуло глобального характеру і становить серйозну екологічну загрозу. Інвазії прісноводних риб-адвентів (Perccottus glenii, Pseudorasbora parva, Ameiurus nebulosus, Gasterosteus aculeatus, Pungitius pungitius) витісняють і заміщують аборигенну іхтіофауну Полісся. Тут фактично всі водойми забруднені, а в умовах потепління клімату більш масово розвиваються синьо-зелені водорості (Anabaena affinis, A. flos-aquae, Aphanizomenon Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~106~ flos-aquae, Microcystis aeruginosa, M. flos-aquae ін.), що спричиняє екотоксикацію, зменшення вмісту біоактивного кисню у водоймі, затінення, та як наслідок відбуваються масові замори риби. Чимало вселенців відмічено у гирлі транслатеральної річки Дунай: Rapana thomasiana, Physella acuta, Lithoglyphus naticoides, Potamopyrgus jenkensi, Ferrissia fragilis, Anadara inaequivalvis, Mya arenaria, Sinanodonta woodiana, Corbicula fluminea, C. fluminalis, Hypanis glabra, Dreissena polymorpha, D. bugensis, Eriocheir sinensis, Rhitropanopeus harrisi tridentata, Paramysis lacustris, Limnomysis benedeni, Acartia tonsa, Branchiura sowerbyi. Поява чужорідних видів у Чорному, Азовському морях має еколого-економічні проблеми. Вторгнення Mnemiopsis leidyi призвело до зниження рибопродуктивності. Молюск-хижак Rapana venosa викликав істотне зниження чисельності Ostrea edulis, Mytilus galloprovincialis, ін. місцевих молюсків. Дуже характерне біотичне забруднення для Дніпра. Зокрема є зумисно і випадково занесені види риб: Acipenser baerii, Polyodon spathula, Anguilla anguilla, Vimba vimba, Hypophthalmichthys molitrix, Aristichthys nobilis, Ctenopharyngodon idella, Mylopharyngodon piceus, Pseudorasbora parva, Ictiobus bubalus, Ictiobus cyprinellus, Ictiobus niger, Gambusia holbrooki, Poecilia reticulata, Oryzias sinensis, Sander volgensis, Lepomis gibbosus, Oreochromis mossambicus, Perccottus glenii, Channa argus; реінтродуценти: Acipenser ruthenus, A. gueldenstaedtii, Huso huso, Leuciscus boristhenicus, Cyprinus carpio, Carassius gibelio, Ameiurus nebulosus, Ictalurus punctatus; автовселенці: Clupeonella cultriventris, Atherina boyeri, Syngnathus nigrolineatus, Gasterosteus aculeatus, Benthophiloides brauneri, Mesogobius batrachocephalus, Neogobius fluviatilis, N. melanostomus, N. gymnotrachelus, Platichthys flesus, реліктові автовселенці: Rhodeus sericeus. Серед гідрогелофітів, прибережно-водних рослин адвентивних, активно інвазійних видів небагато: Acorus calamus, Amorpha fruticosa, Azolla liculoides, A. caroliniana, Bidens frondosa, Cenchrus pauciflorus, Echinocystis lobata, Eichornia crassipes, Elodea сanadensis, E. nuttallii, Heracleum mantegazzianum, H. sosnowskyi, Juncellus serotinus, Juncus tenuis, Pistia stratiotes, Vallisneria spiralis, Zizania latifolia, Z. aquatica ін. Пороте, їх вплив суттєвий, так у лімноекосистемах Elodea, Zizania сприяють заболоченню (оз. Нечимне), захаращують береги Echinocystis (р. Случ), Amorpha (р. Дніпро), Pistia евтрофікує воду (р. Сіверський Донець). Причини біозабруднення різні: збільшення об єму муло-сапропелевих відкладів, детриту що обмежує еконіші гідробіонтів; баластові води вантажних суден; обростання на корпусі кораблів; глохідії риб; акваріумні види; зміна фізико-хімічних властивостей; рибогосподарська, ботанічна інтродукція; евтрофікація; збезлісення; іригаційні, осушувальні меліорації; техногенне та агрозабруднення, ін. Важливо проводити рекультивацію, очищення водойм. У заповідних об єктах бажано вилучати особливо агресивні адвенти, які мають негативні алелопатичні, санітарно-епідемічні властивості. Пріоритетним є розвиток глобальної програми кадастру (база DAISIE), стратегії моніторингу інвазійних видів, обґрунтування біо-технічних, реабілітаційних заходів подолання забруднення гідроекосистем із врахуванням біоетичних норм, екосозологічних принципів. Торфова галузь розглядається як одна із пріоритетних на основі місцевих енергоресурсів. На території України виявлено і розвідано 3118 торфових родовищ з геологічними запасами 2,2 млрд. т. Загальна площа родовищ (в нульовому контурі) становить 1 млн. га, в промислових межах біля 600 тис. га, балансові запаси торфу Монографія

~107~ становлять біля 735 млн. т. Запаси торфу на відведених під промислову розробку родовищах становлять 22,6 млн. т, а підготовлені промислові потужності по його видобуванню 2100 тис. т (по виробництву торфобрикетів 700 тис. т). Ресурси торфу це значний енергетичний та агрохімічний потенціал, торф використовується як комунально-побутове місцеве паливо і є джерелом сировини для інших галузей економіки. Загальний енергетичний потенціал промислових запасів торфу в Україні становить 836,5 млн. т умовного палива; доцільно-економічний потенціал або енергетичний потенціал балансових родовищ біля 362 млн. т у.п. Основні типи торфу за водно-мінеральним живленням: верховий (оліготрофний), перехідний (мезотрофний), низинний (евтрофний), останній становить 95% загальної площі торфовищ. Торф видобувається на території 505 родовищ площею 240 тис. га, 71 родовище (50 тис. га) знаходиться в промисловому резерві і лише 83 родовища (100 тис. га) знаходяться під охороною. Інвентаризація не зовсім точна, практично не містить даних про біорізноманіття торфових екосистем. Торфові поклади крім ресурсної цінності як паливо, сировина хімічної, медичної галузі та органічні добрива сільського господарства представляє наукову цінність як банк даних палеоекологічної ситуації, а відмерла нерозкладена органіка як джерела інформації про зниклі види флори і фауни. Торфово-болотні відклади бореального типу цінні для реконструкції умов льодовикових періодів (голоцен), що особливо актуально в сучасний час глобальних змін клімату, потепління. Торфовища використовуються обмежено. Згідно ст. 150 Земельного Кодексу України торфовища з глибиною залягання торфу більше 1 метра, а також осушені незалежно від глибини являються особливо цінними землями. Вилучення особливо цінних земель для несільськогосподарських потреб не допускається, проте з метою уникнення пожеж у окремих обґрунтованих випадках більш раціонально на осушених торфовищах провести рекультивацію, в т. ч. після торфорозробки здійснити повторне заболочення шляхом створення водно-болотного угіддя. У торфовій галузі бажано застосовувати диверсифікацію, розвивати біоенергетичний напрям, створювати плантації ягідників і ставки для риборозведення на відпрацьованих кар єрах, що сприятиме реабілітації девастованих екосистем, мінімізуватиме пірогенну загрозу і міграцію полютантів, у т.ч. радіонуклідів. Торфові болота охороняються в межах природно-заповідних об єктів, де відмічено рослини переліку CITES: Corallorhiza trifida Chatel., Dactylorhiza baltica (Klinge) Orlova, Dactylorhiza cruenta (O.F. Müll.) Soó, Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soó, Dactylorhiza incarnata (L.) Soó s.l., Dactylorhiza maculata (L.) Soó s.l., Dactylorhiza majalis (Reichenb.) P.F. Hunt et Summerhayes, Dactylorhiza sambucina (L.) Soó, Dactylorhiza traunshteineri (Saut. ex Rchb.) Soó, Liparis loeselii (L.) Rich., Epipactis palustris (L.) Crantz, Hammarbya paludosa (L.) О. Kuntze, Coeloglossum viride (L.) C. Hartm. ін. Зростають види флори додатку 1 Конвенції про збереження дикої фауни і флори та природних середовищ у Європі: Aldrovanda vesiculosa L., Caldesia parnassifolia (L.) Parl., Ligularia sibirica Cass., Liparis loeselii (L.) Rich., Ostericum palustre Besser, Salvinia natans (L.) All., Saxifraga hirculus L., Trapa natans L. s.l. тощо. Види Червоної книги Міжнародного союзу охорони природи (IUCN): Gladiolus palustris Gaudin, Pinguicula bicolor Wołoszczak ін. Директивою 92/47 Європейського Союзу затверджено перелік рідкісних болотних біотопів, які потребують збереження: 1) атлантичні і континентальні засолені Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~108~ прибережні болота (мaрші) i засолені луки (Salicornia та інші однорічники, що колонізують мули і піски; зарості Spartina (Spartinion maritimae); атлантичні засолені луки (Glauco-Puccinellietalia maritimae); континентальні засолені луки; 2) середземноморські i термоатлантичні засолені прибережні болота (мaрші) i засолені луки (середземноморські засолені луки (Juncetalia maritimi); середземноморські i термоатлантичні галофільні зарості (Sarcocornetea fruticosi); ібeрійські галонiтрофільні зарості (Pegano-Salsoletea); 3) болота і трясовини, 3.1) сфагнові кислі болота (активні оліготрофні болота, деградовані оліготрофні болота, ще здатні до природної регенерації, плащові болота активні, перехідні болота і трясовини, депресії на торфовому субстраті Rhynchosporion, феноскандійські мінеральні джерела та струмки); 3.2) карбонатні болота з Cladium mariscus, Caricion davallianae, петрифікаційні джерела з туфом (Cratoneurion), алкалічні болота, альпійські піонерні формації Caricion bicoloris-atrofuscae); 3.3) бореальні болота (аaпa, пальса). Нині найактуальніший алгоритм концепції збалансованого розвитку боліт і торфовищ визначається еколого-генетичним підходом, екосозологічними засадами, невиснажливим природокористування і мораторієм на осушення нових торфовищ із диверсифікацією торфовидобувної галузі в напрямі фіторекультивації, створення плантацій ягідників, залуження, залісення, реабілітації осушених земель з повторним заболоченням через каскади ставків. Болота і торфовища цінні для нівелювання вітрової, водної ерозії, тут в 10 разів більше депонується парникових газів у порівнянні з лісами, відбувається фільтрація, очищення води, формуються витоки річок і запаси прісної води, є резервом лікарської сировини, органіки, енергії. Унікальне різноманіття гелобіонтів є дуже вразливим. На деградованих болотах, торфовищах активно заміщуються аборигенні види, інтродуцентами, рудералами. Натомість на збережених постлімнеальних (післяозерних) болотах відмічається найбільш автохтонне фіторізноманіття у порівнянні з іншими екосистемами. Біорізноманіття торфово-болотних екосистем відзначається типовістю, реліктовістю, практичною відсутністю ендеміків. Рідкісні болотні орхідеї (види родів Dactylorhiza, Hammarbya, Liparis, Malaxis, Orchis, ін.) фактично не можливо вирощувати у ботанічних садах через складний процес запилення, мікобіотичний симбіоз та специфіку геохімії субстрату, тому їх збереження пріоритетне. Гелоландшафти є раритетною складовою георізноманіття. Для наукового обґрунтування Концепції збалансованого розвитку боліт і торфовищ необхідно розробити методологічні основи гелології (болотознавства) з урахуванням місцевих особливостей використання торфових біогеоценозів, сучасних технологій. Концепція охорони і раціонального використання торфових боліт розроблена для Російської Федерації, де активно розвивається болотознавство, наукові напрацювання впроваджуються у виробництво і навчальний процес. Питаннями оптимального функціонування, розвитку торфово-болотних екосистем займаються вчені різних спеціальностей: гідрологи, геологи, географи, геоботаніки, палеонтологи, зоологи, агроекологи, ґрунтознавці, лісівники, екологи ін. Тому однозначного визначення болотознавства немає, це синтетична природнича дисципліна де основою є вивчення стану торфово-болотних екосистем, їх класифікація, напрями розвитку. Найбільш універсальний підхід типізації у гелології це еколого-генетична класифікація боліт і торфовищ, де за основу беруться фізико-географічні, екологічні Монографія

~109~ умови виникнення і функціонування торфово-болотної системи. Найпоширеніші типи боліт і торфовищ в Україні за еколого-генетичною класифікацією наступні: постпотамні (утворені на місці річкових долин, потоків), старичні, постлімнеальні (післяозерні), плави, плакорні (на вододілах), висячі на схилах, карстові, карбонатні, монтанні (гірські), приморські, подові, солончакові, антропогенні (штучно створені), заболочені ліси, заболочені луки, заболочені торфовища, осушені торфовища, інші. В межах наведених типів можна виділити фітоценози за домінантним принципом та відповідно до флористичної класифікації Браун-Бланке. Класифікацію за водномінеральним живленням доцільно застосовувати до відмінних екотопів (евтрофні, мезотрофні, оліготрофні, омбротрофні, алкалітрофні) у структурі гелоландшафту. Торфовища класифікують за ступенем розкладу, кислотністю, трофністю, зольністю, типами і потужністю торфу, ботанічним складом, геохімічними особливостями, тощо. Для визначення концептуальних засад розвитку торфово-болотних екосистем крім класифікації важливим є районування. На основі фондових матеріалів, наукових праць і власних даних, враховуючи фізико-географічні особливості, геологічну будову, ландшафтну зональність, запропоновано нову уточнену схему районування торфовоболотних областей України (рис. 8.1) за природними зонами. Рис. 8.1. Схема районування торфоболотних областей України Лісова, хвойно-широколиста зона: 1 Західне Полісся; 2 Центральне Полісся; 3 Придніпровське Полісся; 4 Східне Полісся; 6 Мале Полісся і Розточчя. Лісостепова зона: 5 Волинська височина; 7 Західне Поділля; 8 Подільсько- Придніпровська область; 9 Придніпровсько-Полтавська область; 10 Середньоруська область; 11 Закарпаття. Степова зона: 13 Посушливо-степова область; 14 Причорноморсько-Азовське узбережжя; 15 Кримська степова область. Гірські області: 12 Карпати і Прикарпаття; 16 Кримські гори. Субсередземноморська зона: 17 Південнокримське узбережжя. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~110~ На топографічній основі виділених областей, представлено заторфованість (рис. 8.2) і заболоченість (рис. 8.3). Спрощене районування із скороченням деяких областей і виділеними новими: Придніпровське Полісся (територія із особливими ґрунтовими і кліматичними характеристиками, вражена радіоактивним забрудненням), Причорноморсько-Азовське узбережжя (морські прибережні водно-болотні угіддя, мілководдя, солоні болота на мінеральному субстраті без торфу, регіон із найбільшою кількістю водно-болотних угідь міжнародного значення), сприятиме оптимальному визначенню заходів концепції збалансованого розвитку. Рис. 8.2. Заторфованість території України у відсотках Заторфованість та заболоченість торфово-болотних областей України хорологічно корелюють. Західне Полісся найбільш заболочений (до 11% території) регіон із найвищим показником заторфованості (до 7,5%). Торфовища і болота відсутні в Кримських горах, на південному узбережжі Кримського півострова. Значна заболоченість (до 6%) і заторфованість (до 5%) у Розточчі, Малому Поліссі. На Центральному Поліссі показники менші ніж в цілому на Поліській низовині, через виходи на денну поверхню кристалічних порід. Заболоченість Придніпровської низовини, Полтавської рівнини така сама як і на Східному Поліссі, але заторфованість менша у зв язку з особливістю кліматичних факторів, через відмінності геологогеоморфологічної структури, інтенсивніше розкладання торфу. Степова зона найменше заболочена і заторфована (до 0,05%). Швидкі темпи трансформації осушених торфовищ, специфічність ґрунтоутворення, своєрідний мікроклімат, парниковий ефект боліт, радіоактивне забруднення, висока адсорбційна здатність до полютантів, коагуляція ґрунтових колоїдів, вітрова та гідротермічна ерозія, деградація і утворення бедлендів, повторне Монографія

~111~ заболочення, каскад ставів на осушених землях, несвоєчасна рекультивація, пірогенна загроза, природна радіоактивність і виділення радону, емісія метану, депонування парникових газів, створення на торфовищах лук, лісів, мисливських угідь, охорона боліт і торфовищ це одні з основних питань які необхідно вирішити впровадивши комплекс заходів на основі науково обґрунтованої концепції. Рис. 8.3. Заболоченість території України у відсотках Пропонуємо алгоритм Концепції збалансованого розвитку боліт і торфовищ України: 1. Методологія болотознавства, уніфікація визначень термінів, понять. 2. Система оцінки екостану, управління, контролю, прогнозування. 3. Кадастр всіх боліт і торфовищ із екологічною паспортизацією. 4. Фоновий моніторинг, аналіз екостану. 5. Комплектування фондових матеріалів, поповнення наукових колекцій (гербарій, збори видів фауни), створення «Торфотек» із врахуванням біоетичних норм і правил. 6. Оптимізація менеджменту торфових ресурсів, визначення економічних принципів раціонального природокористування. 7. Наукове обґрунтування відновлення відпрацьованих торфових розробок, порушених боліт, реабілітація екосистем, репатріація зникаючих видів біоти. Збереження біорізноманіття. 8. Науково-технічне забезпечення, інноваційний підхід у методиці досліджень, сучасні технології. 9. Створення геоінформаційних систем, програм, детальних крупномасштабних Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~112~ карт на основі космознімків і польових експедицій. 10. Системність, комплексність, достовірність наукових досліджень. 11. Напрями розвитку, перспективи та ефективність торфової галузі. 12. Природо-заповідний фонд, формування Пан-Європейської екомережі. 13. Державне регулювання, вдосконалення нормативно-правової бази, міжнародні угоди. 14. Оптимізація та екологічна безпека землекористування, водокористування. 15. Ефективні агротехнічні та агроекологічні заходи на торфовищах. 16. Матеріально-технічне забезпечення, інвестиційні проекти. 17. Розвиток місцевих традиційних промислів (збір ягід, грибів, рибальство, зелений туризм, рекреація, оздоровлення). 18. Соціально-економічний розвиток заболочених регіонів, культура, побут, традиції населення. 19. Підготовка фахових спеціалістів болотознавства, розвиток освіти та виховання щодо невиснажливого збалансованого використання боліт і торфовищ. 20. Державні програми, проекти, благодійні фонди, гранти щодо реалізації заходів концепції. Нормативно-правове регулювання водно-болотних угідь, торфовищ має адміністративний підхід (адміністративні області, райони), а не фізико-географічний, що певною мірою ускладнює реалізацію комплексного екосистемного підходу. Таким чином має перспективу гідробасейнове управління в кооперації з обласними, районними управліннями водних ресурсів, водних господарств. З метою детального вивчення, ефективного управління, раціонального використання, охорони боліт і торфовищ необхідно розробити уніфіковану методологію болотознавства (гелології), обґрунтувати і визначити механізми реалізації концепції збалансованого розвитку. Адже, розвиток природничих наук характеризується аналітико-синтетичними процесами пізнання суті явищ, закономірностей, особливостей досліджуваних об єктів. У загальній біології для детальнішого вивчення предмету виділяють окремі науки: ботаніку, зоологію, медицину, тощо. В медицині кожен розділ розглядають як самостійний напрям: анатомія, фізіологія, терапія, ін. Тобто, з метою отримання більш детальної інформації біологічні та фізико-географічні науки сегментуються на прикладні напрями, які часто стають самостійними. Проте, у сучасний період коли актуальним став природоохоронний аспект і синтез екологічних знань у сфері природокористування, відбувається об єднання окремих суміжних напрямів. На нашу думку, цей об єднавчий процес охопив болотознавство і торфознавство. Термін «гелологія» був запропонований нами порівняно нещодавно і у розширеному його трактуванні доведено більш коректне вживання на противагу терміну «телматологія» (дослівно з грецької «мулознавство», хоча в англомовних країнах трактують як болотознавство). Публічне обговорення даного питання знайшло підтримку в ході наших дискусій, виступів на конференціях у Білорусі та Російській Федерації. Визначень поняття «болотознавство» є багато. Деякі вчені вважають що болотознавство це галузь геоботаніки, яка вивчає особливості поширення, розвиток, використання і охорону боліт та їх компонентів, передусім рослинного покриву, Монографія

~113~ торфових покладів й гідрологічних умов. Але, гідрологія суші наука про природні води та гідрологічні процеси на материках також вивчає болота, річки (потамологія), озера (лімнологія). Торфи як корисні копалини, осадові породи, промислові запаси досліджує геологія. У сфері осушувальної меліорації, органічних добрив і типізації торфових ґрунтів займається сільське господарство, ґрунтознавство, торфознавство. Тобто, болотознавство «гелологія» це комплексна наука про болота, водно-болотні угіддя, торфовища і процеси в них, яка застосовує результати геоботанічних і палеоботанічних (рослинний покрив, викопні рештки видів флори, споро-пилковий аналіз), ґрунтових (болотні ґрунти і їх типи, генезис), гідрологічних (водний режим, хімічний склад), геологічних (закономірності торфоутворення), екологічних (взаємовплив живих організмів та навколишнього середовища в межах боліт) досліджень. Значення гелології надзвичайно велике як в прикладних секторах (енергетика, сільське господарство, будівництво, хімічна галузь, гідротехніка і меліорація, водозабезпечення, мікроклімат, лікарські трави, ягідники, цінна фауна) так і теоретичних (палеоекологія, палінологія, палеокліматологія, геоботаніка, екологія, екосозологія, інші). Оскільки, процес торфоутворення пов язаний із перезволоженими територіями в умовах прохолодного клімату, одними з перших досліджувати болота розпочали в північній Європі. Торф як паливо досліджував М.В. Ломоносов. І.Г. Леман в 1766 році дав першу класифікацію торфів з врахуванням рослинних рештків. Г.М. Енгельман в 1810 році видав книгу про осушення боліт із характеристикою горіння торфів. Роботи І.Й. Жилінського в 1873-98 рр. по осушенню боліт на Поліссі, в Московській, Мінській, Київській, Волинській губерніях поклали початок експериментальних досліджень і збору фактичних матеріалів природних умов. Значний вклад у вивчення рослинності, географії боліт вніс Г.І. Танфільєв, а щодо питань осушення В.В. Докучаєв. Перше районування боліт європейської частини Росії зробив О.В. Фомін (1898 рік). На початку ХХ століття питаннями болотознавства займався німецький вчений К.А. Вебер, фінський дослідник А.К. Каяндер, шведські науковці. Дещо раніше з явились роботи французьких і голандських болотознавців, особливої уваги заслуговує зведення про болота Д. Лескере (1884 р.). Розвиток вчень про болота в ХХ столітті пов язаний з С.М. Тюремновим, В.С. Доктуровським, В.М. Сукачовим, М.І. П явченком, які опублікували довідники, посібники з болотознавства. Доктуровський В.С., Сукачов В.М., Аболін Р.І. одними з перших застосували пилковий метод досліджень торфу. Герасимов Д.А. дослідив географію і стратиграфію боліт, деталі будови торфових покладів. Кудряшов В.В. запропонував теорію росту і розвитку торфовищ. У дослідження боліт значний вклад зробили Н.Я. Кац, М.І. Нейштадт, М.І. П явченко, С.М. Тюремнов, Э.В. Оппоков, Д.К. Зеров, І.Д. Богдановська-Гіенеф, О.О. Ніценко, В.В. Мазінг, М.С. Боч, Б.С. Маслов, Є.М. Брадіс, Т.Л. Андрієнко, ін. У 1921 році в Московській області Росії був заснований науково-експериментальний торфовий інститут (Інсторф). Заклад об єднав науково-учбовий і технічний відділи Головного управління по торфу та дослідну станцію. В його склад входили геоботанічний, гідротехнічний, фізико-хімічний, торфотехнічний, інші підрозділи (відділи, лабораторії). У 1922 році засновано Московський торфовий інститут, а 1929 року організовані філіали в Києві, Мінську, Ленінграді. З 1957 року засновані лабораторії: електронної мікроскопії, інтенсивних методів осушення і торфовидобування, комунально-побутового палива, досліджень торфового фонду, Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~114~ радіохімічна і торфу. З 1958 інститут перенесено у Тверь, нині це Східно- Європейський інститут торфу. В Росії у сучасний період видано два посібники з болотознавства, та розроблено концепцію охорони і раціонального використання торфових боліт Росії. В Україні, нині видано лише перший посібник (Коніщук В.В. Гелологія (болотознавство із основами торфознавства). Навчальний посібник. Київ: ДІА, 2015. 200 с.), а концепція, стратегія використання, дослідження і охорони боліт, торфовищ потребують подальших заходів впровадження. У ХХІ столітті болота і торфовища розглядають комплексно, як складні екосистеми вони вивчаються в різних аспектах. Сучасні екологічні фактори впливу на болота дуже актуальні. Внаслідок анаеробності середовища органогенних відкладів, підвищеної кислотності, дубильних властивостей відмерлої рослинності, фізіологічної сухості у торфі створюються консерваційні властивості, які сприяють відносно стабільному збереженню рештків тварин, рослин, спор, пилка, мінеральних залишків. Тому, торфи розглядають не лише як корисні копалини, паливо особливого фітоорганогенного генезису в геологічному вимірі, а також як своєрідний «архів природи, літописний фонд», де зафіксовано фази розвитку водно-болотних екосистем, суміжних ландшафтів на протязі голоцену. Цей факт особливо важливий у сучасний період глобальних змін клімату на планеті та актуальної проблеми емісії парникових газів (для довідки болота депонують СО 2 в 10 разів більше ніж ліси, а осушені болота виділяють радон і становлять пірогенну загрозу). Висока мінералізація органічних речовин торфу після осушення і накопичення водорозчинних солей органіки порушує рівновагу в геохімічному режимі території, підвищує трофність і рівень забрудненості дренажних вод, водойм, річок. У дослідженні ветландів (водно-болотних угідь), петландів (торфовищ) застосовують, фізико-географічні, ботанічні, хімічні, математичні, гідрологічні, екологічні та інші методи залежно від предмету, об єкту вивчення. Традиційним методом палеоекології торфово-болотних відкладів є буріння із відбором проб та подальшим їх аналізом. З ХІХ століття застосовують шведську розбірну конструкцію штанг із гвинтовим забірником Бур Гіллера, а також відбірник Інсторф. Ботанічний аналіз торфу зручно виконувати у вологому стані, у випадку сухої фракції його розварюють в 5% розчині їдкого лугу (КОН, NaOH) до кашоподібної консистенції. Промивають торф на металевих ситах із діаметром 0,25 мм, 0,1 мм. Для визначення макроскопічних залишків видів застосовують світлову мікроскопію, а для палінологічних досліджень, ідентифікації водоростей, мікроорганізмів використовують електронний мікроскоп. В основі класифікації виду торфу лежить генетичний принцип, згідно якому назві відкладів відповідає материнська фітоасоціація. Вид торфу визначається не за переважною кількістю решток, а за складом в цілому і за співвідношенням видів з відмінною екологією. Саме ідентифікація вищих судинних рослин із їх екологічними особливостями дозволяє провести реконструкцію умов довкілля минулого. Часто пилок, спори, насіння рослин заносяться водно-болотними птахами та іншими мігруючими тваринами із відстаней в тисячі кілометрів. Тому, інколи окремі поодинокі знахідки не типових видів не можуть братися за основу опису екоумов. Споропилковий аналіз доповнюється радіовуглецевим, який базується на вивченні напіврозпаду радіоактивного ізотопу С14 (Т = 5780+/-40 років). Оскільки межі датування цим методом 50-56 тис. років, а вік сучасних боліт (1-12 тис. р.), то абсолютний вік торфових відкладів визначається достовірно. При інтерпретації Монографія

~115~ ботанічного складу торфу і сукцесії болотної рослинності в голоцені можна реконструювати схему гідротермічного режиму, на основі співвідношення рослинних рештків встановити індекси зволоження і рівень ґрунтових вод в окремі періоди голоцену. Найбільший науковий інтерес представляють нижні шари відкладів постлімнеальних торфових боліт. Стратиграфічно-седиментологічний аналіз в комплексі з ботанічним, споро-пилковим, радіовуглецевим дає можливість визначити особливості палеоекологічних умов ландшафту, що важливо при трансформації довкілля. На перспективу дуже важливим є створення колекцій торфово-болотних відкладів (торфотек), одну з яких вперше в Україні започатковано в Інституті агроекології і природокористування НААН. Колекція зборів професора І.М. Григори становить близько 1000 зразків торфу із 100 боліт періоду 1961 1980 рр. Доцільним і досі не вирішеним питанням залишається проект кадастру торфово-болотних екосистем, їх екологічна паспортизація, картування і система ефективних природоохоронних заходів. Потребує доопрацювання нормативно-правова база, зокрема Водний кодекс України. Згідно кодексу болота це водні об єкти, а осушені торфовища ні. Але є процеси повторного заболочення торфовищ, або ж частково осушені болота, що ускладнює їх типізацію у структурі водного і земельного фонду. Для наукового обґрунтування збалансованого розвитку необхідно розробити методологічні основи гелології (болотознавства) з урахуванням місцевих особливостей використання торфових біогеоценозів, сучасних технологій, хорології, класифікації, районування. На нашу думку, основні акценти алгоритму Стратегії збалансованого розвитку боліт і торфовищ України наступні: методологія болотознавства, екологія гелобіонтів; уніфікація визначень термінів, понять; система оцінки екостану, управління, контролю, прогнозування; кадастр фітостроми боліт і торфовищ із екологічною паспортизацією; екосозологія; комплектування фондових матеріалів (в т.ч. гербарій гелофітів), створення торфотек для палінологічних, палеоекологічних, агрохімічних досліджень; оптимізація менеджменту торфових і фіторесурсів. Класичний підхід класифікації боліт за водно-мінеральним живленням (евтрофні, мезотрофні, оліготрофні, омбротрофні) в сучасних умовах уточнюється і деталізується. Доцільно враховувати еколого-генетичні особливості типізації боліт і торфовищ, застосовувати екосистемний підхід. Визначення походження (генезису) екосистеми сприяє її ефективному дослідженню. Розподіл гелоландшафтів за генезисом різновекторний: корінний екотоп (постлімнеальні, постпотамні, плакорні водноболотні угіддя), фізико-географічні особливості (монтанні, рівнинні, приморські ветланди), хімічний склад (карбонатні, засолені болота, тощо). Мінералізація органічних речовин торфу після осушення, акумуляція важких металів і радіонуклідів, сорбція водорозчинних солей органіки порушує рівновагу в геохімічному режимі екосистем, підвищує трофність та рівень забруднення водойм і відповідно негативно впливає на екостан рослинності, зникають окремі рідкісні види. Органогенність, швидкі темпи трансформації торфовищ, мінералізація, парниковий ефект боліт, радіоактивне забруднення, вітрова та гідротермічна ерозія, повторне заболочення, каскад ставів, несвоєчасна рекультивація, пірогенна загроза це напрями досліджень актуальних питань досліджень у формуванні національної (загальнодержавної) стратегії збалансованого розвитку боліт і торфовищ. У 1967 році виконувалася міжнародна програма «Телма», підтримувана ООН програмою МАB Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~116~ UNESCO, від назви програми походить термін «телматологія». Збалансований розвиток та раціональне природокористування у комплексі з охороною ландшафтів визначені на міжнародному рівні (Конференція ООН щодо навколишнього середовища і розвитку, Ріо-де-Жанейро, 1992; Міжнародний самміт із збалансованого розвитку, Йоганнесбург, 2002). Дослідження боліт пов язані з впровадженням положень ратифікованих Верховною Радою України міжнародних угод (Конвенція про водноболотні угіддя, що мають міжнародне значення, головним чином як середовища існування водоплавних птахів, м. Рамсар, Іран, 2.02.1971 р. «Рамсарська конвенція»), виконанням указів Президента, постанов Кабінету Міністрів, законів та нормативноправових актів (Положення про водно-болотні угіддя загальнодержавного значення, Постанова Кабміну України 166 від 8.02.1999 р.), проектів (Національна стратегія збереження водно-болотних угідь України, 2003), Водного кодексу України. У співпраці міжнародних організацій, які сприяють охороні та раціональному використанні торфових боліт, виникло кілька програм. Це Міжнародна група по охороні боліт (IMCG), Міжнародне товариство по торфу (IPS), Міжнародне бюро по охороні водно-болотних угідь (Wetlands International), Міжнародна програма Глобальна ініціатива торфових боліт (GPI) створена як форма організаційної підтримки втілення Глобального плану із збереження торфових боліт, розробленого в рамках Рамсарської конвенції. Мета GPI зберегти у рівновазі торфові болота, їх ресурси та біорізноманіття для наступних поколінь шляхом їх дослідження, обміну інформацією та шляхом сприяння розвитку раціонального природокористування у всьому світі. Одним з ефективних шляхів вирішення методологічної проблеми гелології (болотознавства) є науково обґрунтована стратегічна програма не лише дослідження боліт і торфовищ, але й їх раціонального природокористування, охорони, відновлення у контексті збалансованого розвитку. Метою Стратегії є законодавче закріплення загальнонаціональних пріоритетів у сфері раціонального використання водних ресурсів України. Фундаментальним механізмом реалізації науково-обґрунтованих концептуальних підходів вирішення гідроекологічних проблем є теоретико-методологічні основи (Водна стратегія України на період до 2025 року (наукові основи) // Гадзало Я.М., Заришняк А.С., Ромащенко М.І., Михайлов Ю.О., Вишневський В.І., Шевченко А.М., Шевчук С.А., Даниленко Ю.Ю., Козицький О.М., Хвесик М.А., Голян О.Г., Левковська Л.В., Фурдичко О.І., Тараріко О.Г., Коніщук В.В., Шумигай І.В., Балюк С.А., Бондар О.І., Хвесик Ю.М., Цвєткова Г.М., Мельничук В. К.: ЦП Компринт, 2015. 46 с., Коніщук В.В. Концепція і стратегія збалансованого розвитку ландшафтів водноболотних угідь і торфових екосистем України. К.: ДІА, 2015. 52 с.). Основними принципами водної стратегії є: гарантування екологічно безпечного природного середовища для життя і здоров я населення, впровадження екологічно збалансованої системи водокористування та збереження природних водних екосистем; пріоритетність заходів, що ґрунтуються на природоохоронних принципах і сприяють відновленню природних механізмів саморегуляції водних екосистем; посилення ролі екологічної складової в системі державного управління водними ресурсами України з орієнтуванням на пріоритети сталого розвитку суспільства та інтегрованого управління за басейново-адміністративним принципом; врахування екологічних, економічних і соціальних наслідків під час підготовки та прийняття управлінських Монографія

~117~ рішень, у тому числі при розробленні документів, які містять політичні та/або програмні засади державного, галузевого (секторального), регіонального та місцевого управління водними ресурсами; тощо. Отже, оптимальна імплементація комплексної охорони, раціонального використання гелоландшафтів це екосистемний підхід їх вивчення, методично обґрунтовані заходи рекультивації, реабілітації, збереження раритетних екотопів, створення і менеджмент заповідних територій, екомережі. Українська стратегія розвитку боліт і торфовищ має враховувати розроблені рекомендації міжнародних організацій, положення, конвенції, орієнтуватись на засади раціонального використання згідно наукових основ збалансованого розвитку. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~118~ РОЗДІЛ 9. ОБГРУНТУВАННЯ ЗАХОДІВ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ВОДОПОСТАЧАННЯ СІЛЬСЬКОГО НАСЕЛЕННЯ Щербатюк А.Ф., Рудик Р.І., Фещенко В.П. На сучасному етапі соціально-економічного розвитку України особливо гостро постала проблема забезпечення сільського населення якісною питною водою. Централізованим водопостачанням забезпечено близько 25 % сільських населених пунктів. Нині в сільській місцевості проживає понад 30 % населення України, які внаслідок соціальних, економічних та екологічних чинників використовують воду децентралізованих джерел водопостачання. Аналіз сучасного стану водопостачання сільського населення свідчить, що упродовж останніх років спостерігається значне забруднення нітратами та сполуками заліза підземних вод, які споживають без будь-якого очищення. Уживання води з наднормативним вмістом нітратів призводить до ризику виникнення різноманітних захворювань, серед яких особливо небезпечним є водно-нітратна метгемоглобінемія у дітей першого року життя, летальні випадки якої в Україні фіксуються все частіше. Споживання питної води з підвищеним вмістом заліза може стати причиною порушення гомеостазу та зміни окисно-відновного потенціалу внутрішнього середовища організму. Незважаючи на численні дослідження (А. К. Запольський, В. Г. Петрук, А. Б. Качинський, В. П. Патика, Г. О. Білявський, О. Г. Тараріко; С. Л. Василенко, Н. Г. Насонкіна, Л. Л. Макаренко, Л. І. Моклячук), які підкреслювали необхідність аналізу причинно-наслідкових зв язків у системі «ґрунт-підземні води», досі не розроблено реальних заходів щодо поліпшення екологічної безпеки водопостачання сільських селітебних територій, які б ураховували вплив екологічних чинників на забруднення джерел водопостачання в сільській місцевості. Вирішення зазначеного вище питання неможливе без проведення досліджень, спрямованих на встановлення особливостей впливу екологічних чинників на забруднення джерел водопостачання в сільській місцевості як підґрунтя заходів екологічної безпеки водопостачання сільських селітебних територій. Екологічна безпека господарсько-питного водопостачання одна з головних складових безпеки нації. Водопостачання селітебних територій це особливо важлива структура життєзабезпечення, яка є визначальною складовою охорони здоров я людини, національної безпеки і соціально-економічного розвитку держави [13, 32,62]. Екологічна безпека це сукупність дій, станів і процесів, що прямо чи опосередковано не призводять до серйозних збитків (або загроз таких збитків), що завдаються природному середовищу, окремим людям і людству загалом; комплекс станів, явищ та дій, що забезпечують екологічний баланс на Землі і у будь-яких її регіонах на рівні, до якого фізично, соціально-економічно, технологічно та політично готове (може без серйозних збитків адаптуватися) людство. Екологічна безпека може бути розглянута в глобальних, регіональних, локальних і умовно точкових межах, у тому числі в межах держав і будь-яких їхніх підрозділів. Фактично вона характеризує геосистеми (екосистеми) різного ієрархічного рангу від біогеоценозів (агро-, урбоценозів) до біосфери загалом. Екологічна безпека обмежена часом і розмірами Монографія

~119~ акцій, що проводяться в її межах: короткочасна дія може бути відносно безпечною, а довготривала - небезпечною, локальні зміни майже нешкідливими, а широкомасштабні фатальними [43]. Проте екологічна безпека є динамічною в просторі і часі. Локальні зміни середовища з часом перетворюються в глобальні [48]. Державна система екологічної безпеки України це сукупність державних заходів (правових, економічних, технічних, гуманітарних і медичних), спрямованих на підтримку рівноваги між її екосистемами та антропогенними й природними навантаженнями. Структура цієї системи має складатися із органів управління, сил і засобів, що забезпечують її функціонування [46]. Утворення державної системи екологічного нормування має стати наріжним каменем екологічної безпеки України. Нормативи гранично допустимих концентрацій шкідливих сполук, що забруднюють атмосферне повітря, воду, ґрунти, встановлюються для оцінки стану навколишнього природнього середовища та гарантії екологічної безпеки громадян України [7, 47]. Існуючі нині нормативи ГДК не відповідають характеру їхньої небезпеки і вимагають вдосконалення. Характеризуючи правову сутність і призначення нормативів ГДК, слід підкреслити одну їхню особливість. Ці нормативи мають юридичну силу і їхнє дотримання обов'язкове для відповідних суб'єктів природоохоронних відносин. Перевищення нормативів свідчить про порушення природоохоронного законодавства. Проте в жодному законодавчому акті у даній сфері не встановлено відповідальність за таке перевищення [45]. Причому ГДК речовин встановлені з урахуванням негативного впливу на здоров'я людини, дослідження негативного впливу на компоненти екосистем не здійснювались. Використання ж системного підходу дає змогу встановити загальні закономірності виникнення загроз і започаткувати якщо не їх відвернення та ліквідацію наслідків, то, принаймні, обмежити вкрай негативні наслідки [8, 55]. Стратегія національної безпеки України зафіксувала наступні стратегічні цілі створення безпечних умов життєдіяльності населення: має бути сформована збалансована система природокористування на основі впровадження економічних механізмів заохочення ощадливого споживання природних ресурсів, зменшення шкідливих викидів, застосування відповідних сучасних екологічно безпечних ресурсоі енергозберігаючих технологій. Значного поліпшення потребують екологічний стан водних ресурсів, якість питної води, необхідні дієві заходи щодо запобігання подальшому забрудненню водних ресурсів [44,45]. Нині усі джерела водопостачання країни відчувають значне антропогенне навантаження. У поверхневі водойми України скидаються десятки тисяч тонн забруднюючих речовин. До найбільш небезпечних з них належать: іони металів, токсичні і біологічно активні речовини, нафтопродукти, феноли, пестициди, поверхнево-активні речовини, хлорорганічні сполуки, ксенобіотики та інші сполуки, а також бактеріальні й вірусні забруднення, радіоактивні речовини природного і антропогенного походження та ізотопи елементів, мутагенні сполуки органічного і неорганічного походження [29, 113]. Забезпечення екологічної безпеки населення здійснюється регулюванням державно-правових заходів, таких як організаційні, нормативно-регулятивні, розпорядчо-виконавчі та забезпечувальні. Причому кожен з них складається з кількох складових [79]. Організаційні заходи це комплекс дій, спрямованих на виявлення екологічно Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~120~ небезпечних об'єктів і видів діяльності, природних зон і територій, що характеризуються погіршенням екологічної ситуації, з метою профілактики запобігання їх шкідливого впливу на здоров'я людини і навколишнє природне середовище. До них належать такі заходи: державна реєстрація паспортизації екологічно небезпечних підприємств і сертифікація екологічно небезпечної продукції; моделювання і прогнозування змін стану навколишнього природного середовища; інформування населення та органів державної влади про стан навколишнього природного середовища. Нормативно-регулятивні заходи в механізмі правового забезпечення представляють собою діяльність уповноважених державних органів із створення системи нормативно-правових актів, спрямованих на досягнення екологічної безпеки через визначення принципів державної політики у галузі екологічної безпеки, визначення пріоритету життя та здоров'я людини, встановлення нормативно-технічних показників і регламентація діяльності екологічно небезпечних об'єктів. До них належать: розробка стандартів у галузі екологічної безпеки; зонування екологічно небезпечних територій; розробка обґрунтування нормативів екологічної безпеки, нормування лімітування екологічно небезпечної діяльності; впровадження нормативно-економічних засобів забезпечення екологічної безпеки. Розпорядчо-виконавчі заходи це цілеспрямована діяльність спеціально уповноважених органів з приводу реалізації організаційних, управлінських, контрольно-наглядових функцій з метою гарантування безпечного функціонування виробничих, наукових, інших структур й об'єктів в галузі екології, погодження екологічних правопорушень і досягнення екологічної безпеки. Забезпечувальні заходи це сукупність дій, спрямованих на попередження і припинення екологічно небезпечної діяльності та екологічних правопорушень. До них належать такі заходи: припинення екологічно небезпечної діяльності за систематичне порушення нормативів екологічної безпеки, встановлення відповідальності (дисциплінарної, адміністративної, кримінальної) за забруднення навколишнього природного середовища і порушення вимог і норм екологічної безпеки, майнової відповідальності за заподіяння шкоди здоров'ю і майну громадян та здійснення їх органами судочинства [32]. Екологічна безпека досягається винятково комплексним застосуванням вказаних заходів. Основою безпеки господарсько-питного водопостачання для населення є щоденний моніторинговий контроль її якості. Поліпшити екологічну безпеку можна за рахунок розробки моделі прогнозу якості води, введення екологічних нормативів і заходів щодо зниження ризику [49]. За даними ВООЗ щороку біля 25 % населення світу піддається ризику захворювань у результаті споживання неякісної питної води, що пов язано з масовим забрудненням водних об єктів [87]. При інфекційній захворюваності відносно легко можна встановити зв'язок захворювань з якістю питної води, в той час, коли неінфекційну захворюваність, пов язану з вживанням води незадовільної якості за хімічним складом, встановити досить складно [88]. Законом України «Про питну воду та питне водопостачання» передбачено державний захист прав споживачів у забезпеченні кожної людини питною водою Монографія

~121~ нормативної якості, а також кожному споживачеві гарантується право вільного доступу до інформації про якість питної води [86, 109]. На жаль, у більшості регіонів України практично неможливо забезпечити населення водою гарантованої якості, що пов язано, в першу чергу, з незадовільним екологічним станом поверхневих водойм та підземних джерел водопостачання. Уже давно стало аксіомою, що регіони України відзначаються диференціацією запасів водних ресурсів як поверхневих, так і підземних. Усе це вказує на необхідність поглибленого дослідження рівнів водозабезпеченості регіонів України з метою максимально ефективного використання водних ресурсів у регіональних господарських комплексах. Регіони України різняться за масштабами водоспоживання, величиною негативного впливу на природні водні об`єкти, системами та потужностями очистки стічних вод, наявності транзитного стоку й транскордонних водотоків, що в кінцевому результаті, суттєво впливає на якість води. Усі зазначені фактори підтверджують необхідність розробки таких інструментів національної водної політики, які максимальною мірою враховують регіональні особливості водопостачання, усуватимуть адміністративні й відомчі штампи при формуванні інструментальної бази стимулювання водоохоронної діяльності та комплексного використання водних ресурсів для конкретного адміністративно-територіального утворення [85, 105]. Основними чинниками, що впливають на екологічну безпеку системи питного водопостачання визначено фізичні, хіміко-бактеріологічні, гідравлічні й експлуатаційні [12]. Комплексна оцінка екологічної безпеки систем питного водопостачання і системна модель, яка включає чотири блоки: "джерело", "водопровідні очисні споруди", "системи подачі і розподілу води" й "вузол розбору води" дають змогу аналізувати основні чинники виникнення ризику в системі й впливати на вибір раціональних управлінських рішень щодо роботи систем водопостачання [63]. Нині основною метою державної регіональної політики України є створення умов, які дадуть змогу регіонам повністю реалізувати наявний внутрішній потенціал розвитку, зробити значний внесок у розбудову національної економіки. Враховуючи це, державну політику на регіональному рівні слід спрямовувати на розв язання проблем, які стримують зазначені процеси. Найбільш проблемним, на сьогодні, є стан вітчизняної інфраструктури. У більшості регіонів України, на сучасному етапі, однією з найгостріших проблем є матеріально-технічний стан житлово-комунального господарства і, особливо, такої його галузі як водопостачання [36, 94]. Серед основних напрямків національної екологічної політики, спрямованих на поліпшення стану навколишнього природного середовища в Україні, пріоритетне значення слід надавати захисту здоров я населення від антропогенного навантаження шляхом вирішення ряду завдань, зокрема, забезпечення якості питної води у відповідності до Євростандартів, та оцінка і послідовне зниження екологічних ризиків для населення. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~122~ 9.1. Водне господарство як предмет дослідження в системі заходів екологічної безпеки Водне господарство будь-якої країни є одним з найважливіших факторів, які забезпечують нормальне функціонування економіки, задоволення соціальних, культурно-естетичних та гігієнічних потреб людини [36,81,85]. Україна належить до країн з низьким рівнем водозабезпечення і займає одне з останніх місць серед країн Європи, а за рівнем водоємкості валового суспільного продукту значно випереджає їх. А отже, водні ресурси України значно інтенсивніше використовуються і забруднюються [52, 94]. Незважаючи на спад промислового виробництва, якість води поверхневих водойм суттєво не поліпшилась, а за окремими даними продовжує тенденцію до погіршення. В Україні склалася ситуація, коли практично всі поверхневі водойми, а в окремих регіонах і підземні, за ступенем забруднення води, екологічним станом, основними санітарно-хімічними та мікробіологічними показниками не належать до водойм І категорії (придатні до водопостачання з урахуванням можливостей водоочисних споруд). На сьогодні практично всі поверхневі водойми за ступенем забруднення належать до водойм ІІІ категорії. В той час, коли існуючі технології водопідготовки розраховані лише на доведення питної води І категорії до нормативних показників [53, 109]. До категорії 1-3 (практично чисті) належить лише 15 % водних об єктів, до категорії 4-5 (забруднені) 60 %, до категорії 6-7 (брудні та дуже брудні) 25 % [81,115]. Централізованим водопостачанням забезпечено 70 відсотків населення України, в т.ч. все міське населення та 86,4 % селищ міського типу [103]. Джерелом централізованого водопостачання в Україні, як правило, є поверхневі водойми, 75 % всієї води подається з поверхневих джерел. Таке водозабезпечення здійснюють майже у всіх великих містах та населених пунктах. Лише шість міст (Херсон, Суми, Чернігів, Луцьк, Рівне, Тернопіль) для забезпечення господарськопитних потреб використовують підземні води. Деякі міста використовують змішане водопостачання. У водойми України щорічно скидається понад 2,6 млрд. куб. м. забруднених зворотних вод, які містять близько 8 млн. т. забруднюючих речовин різної природи. У зазначених водах міститься в небезпечних концентраціях радіонукліди, нафтопродукти, феноли, СПАР, важкі метали, сполуки нітрогену та інші ксенобіотики, крім того, у паводковий період у воду потрапляють у значній кількості пестициди та мінеральні добрива [1]. Інтенсифікація процесів урбанізації та індустріалізації суспільства створюють нові проблеми збереження чистої води [27]. У зв язку з масовим забрудненням поверхневих водойм, вивчення якісного складу води є однією з найважливіших проблем екології. Аналізуючи дослідження міграції розчинних форм хімічних речовин, можна констатувати, що саме річки є першим «геохімічним бар єром» на шляху горизонтальної міграції речовин [17, 18, 91, 106]. Прогнозні ресурси підземних вод України оцінюються у 21 км 3, а затверджені експлуатаційні запаси становлять близько 6 км 3. В цілому вважається забрудненими близько 4 % підземних вод, а в окремих регіонах забруднення досягає 20 % (Донбас, Монографія

~123~ Придніпров я, АР Крим) [87]. Попри звичайний розвиток централізованого господарсько-питного водопостачання, у більшості населених пунктів зберігає значення децентралізоване водопостачання. В Україні склалася складна ситуація у сфері забезпечення сільського населення якісною питною водою. Нині в сільській місцевості проживає понад 30 % населення України, тобто понад 14 мільйонів осіб фактично третина країни, які внаслідок соціальних, економічних та екологічних факторів використовують воду децентралізованих джерел водопостачання [71]. Незважаючи на проведення екологічно-освітньої роботи, вибір джерела водопостачання базується і на аксіологічному підґрунті. У сучасних умовах антропогенного забруднення об єктів довкілля особливо гостро постає проблема забруднення питної води у Житомирському регіоні. В останні десятиріччя в результаті інтенсивного антропогенного впливу помітно змінився хімічний склад підземних вод. Ґрунтові води в межах Житомирщини майже скрізь незахищені від забруднюючих речовин. Колодязні ґрунтові води характеризуються підвищеним вмістом нітратів та сульфатів, що є наслідком відсутності зон санітарної охорони, необхідного комплексу очисних споруд і знезаражуючих установок. Підвищений вміст нітратів, як правило, формується в результаті техногенної діяльності і є наслідком проникнення у водоносні горизонти мінеральних і органічних добрив, стоків від місць складування твердих відходів, рідких стоків, які утворюються при утриманні худоби [20]. Однією з поширених причин забруднення питної води нітратами слід вважати недбале ставлення самих власників криниць. Адже при будівництві та облаштуванні джерел водопостачання практично не виконуються вимоги будівельних норм, а також не витримуються відстані санітарних розривів від потенційних джерел забруднення [65]. Невідповідність якості питної води нормативним вимогам, поряд із забрудненнями, є однією з причин поширення захворювання, спричинених недостатньою кількістю життєво необхідних елементів йоду, цинку, міді, фтору. Вплив такої води на поширення ендемічних хвороб серед населення України потребує поглибленого вивчення [9, 83]. 9.2. Роль грунту в процесах біогеохімічного колообігу речовин. Однією з актуальних проблем сьогодення є проблема охорони ґрунту, як основного елементу біосфери Землі, який формує хімічний склад харчових продуктів, питної води та частково атмосферного повітря. Адже ґрунт це основна ланка колообігу речовин в природі, середовище в якому протікають різноманітні складні процеси розкладання та синтезу речовин. Міграція здійснюється по коротких (ґрунт рослина ґрунт, ґрунт вода ґрунт, ґрунт повітря ґрунт) та довгих (ґрунт рослина тварина ґрунт, ґрунт вода рослина ґрунт, ґрунт вода рослина тварина ґрунт та ін.) міграційних ланцюгах [93]. Слід зауважити, що аналіз причинно-наслідкових зв язків вказує на величезну роль міграційних процесів ксенобіотиків у ґрунті у формуванні здоров я населення. Ґрунт є основним депо, де акумулюються стійкі хімічні речовини в природному середовищі, а також виступає початковою ланкою в їх міграції від джерела Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~124~ забруднення до організму людини по коротких та довгих трофічних ланцюгах [1, 2, 28, 42, 69]. Харчові ланцюги можуть бути надзвичайно складними. Основну роль виконує ґрунт у виникненні ендемічних захворювань, які виникають на території біогеохімічних провінцій [33]. Небезпека забруднення ґрунту ксенобіотиками пов язана, по-перше, з їхніми токсичними властивостями), по-друге, з особливостями їхньої поведінки в навколишньому середовищі (персистентністю, міграційною здатністю, кумуляцією, транслокацією, порушення гомеостазу та ін.) [123]. Усі екзогенні хімічні речовини за ступенем впливу на здоров я людини поділяють на три класи, які встановлюють за показниками, наведеними в таблиці 9.1. Таблиця 9.1 Класифікація небезпечності ксенобіотиків, які забруднюють грунт Класи небезпеки Показники 1 2 3 Токсичність у разі перорального 50-200 200-1000 >1000 надходження, ЛД 50 (мг/кг) Стабільність у ґрунті, міс >12 12-6 <6 ГДК у ґрунті, мг/кг <0,2 0,2-0,5 >0,5 Міграція: за профілем ґрунту, см; повітряна; водна 60-41 >ГДК >ГДК 40-21 =ГДК =ГДК 20-0 <ГДК <ГДК Перехід у рослини: стабільність у рослинах, міс; вплив на харчову цінність >3 Впливає 3-1 Впливає <1 Не впливає Вплив на санітарний стан ґрунту Впливає Впливає Не впливає Джерело: Гончарук Є. Г. Комунальна гігієна: підруч. / Є. Г. Гончарук. К.: Медицина, 2004. Отже, ґрунт виступає початковою ланкою міграції ксенобіотиків у системі «грунт-підземні води» і є головним елементом біосфери, який формує хімічний склад води, забруднення якої впливає на здоров'я населення. 9.3. Джерела забруднення об єктів довкілля ксенобіотиками У складі об єктів довкілля завжди наявні макро- та мікроелементи природні речовини, у тому числі токсичні для людини, а також і полютанти речовинизабруднювачі хімічної і біологічної природи. Усі полютанти і шкідливі речовини звичайно об єднують загальним терміном «сторонні речовини», або «ксенобіотики». З позицій токсикології поняття про ксенобіотики і шкідливі речовини практично збігаються. Ксенобіотики, які характеризуються масовим широкомасштабним розповсюдженням об єднують під назвою «убіквітарні» [24]. Антропогенними джерелами забруднення навколишнього середовища ксенобіотиками є викиди в атмосферу, стічні води, відходи промислових підприємств, тверді-побутові відходи, відходи сільськогосподарських підприємств, мінеральні Монографія

~125~ добрива, пестициди, нафта і нафтопродукти, що зумовлюють накопичення токсичних елементів у ґрунті, ґрунтових водах і воді водойм [22]. Джерела забруднення об єктів довкілля сполуками нітрогену. Впродовж останніх десятиліть серйозних змін зазнали кількісні характеристики колообігу нітрогенних сполук, які надходять в об єкти навколишнього природного середовища з викидами промислових підприємств, побутовими і промисловими стоками, відходами тваринницьких комплексів, мінеральними добривами [121, 112]. Джерелом нітрогену в природних водах є розкладені білкові залишки, трупи тварин, сеча, фекалії. Внаслідок процесів самоочищення складні нітрогеновмісні білкові сполуки і сечовина мінералізуються з утворенням амонійних солей, які в подальшому окислюються спочатку до нітритів і зрештою до нітратів. Нітрати є кінцевим продуктом окиснення амонійних солей. У чистих природних водах вміст нітратів не перевищує 1-10 мг/дм 3. Однак виявлено, що упродовж останніх десятиліть вміст нітратів в поверхневих водах зростає. Так, середньорічна концентрація нітратів в річках Англії збільшилась з 4 мг/дм 3 до 9 мг/дм 3, в річках США, водозбірні площі яких розташовані в районах з розвинутим сільським господарством, концентрації нітратів наближаються до 45 мг/дм 3 [116]. У ґрунтових водах, як правило спостерігається значно вищий вміст нітратів унаслідок їхньої міграції з ґрунту в разі його забруднення. Значний вплив на стан навколишнього середовища чинять відходи тваринницьких комплексів при використанні їх в якості добрив сільгоспугідь [22, 69]. Виявлено, що концентрація нітратів в ґрунтових водах на відстані 1-3 км від ставків накопичувачів та зрошувальних площ складала 215-443 мг/дм 3 та 130-600 мг/дм 3 відповідно [66]. Інтенсивне використання азотних добрив також призводить до збільшення вмісту нітратів у ґрунтових водах. Треба враховувати, що в глибоких підземних водах можуть відбуватися процеси відновлення нітратів до нітритів і амонійних солей [21, 39]. Відомо, що добрива підвищують родючість та агрохімічні властивості ґрунтів. Результати наукових досліджень вітчизняних вчених свідчать, що завдяки застосуванню добрив можна одержати у середньому 40-50 % приросту основних сільськогосподарських культур, що значно вище ніж частка приросту врожаю від сорту насіння, засобів захисту рослин чи обробітку ґрунту [70, 119]. Залежно від грунтово-кліматичних та інших умов приріст урожаю від внесення мінеральних добрив коливається в значних межах. Так у поліській зоні він становить 60 %, лісостеповій 40 %, у зволоженому ґрунті степу 15 %, у сухому 10 % і зрошуваному степу 40 %. Однак не дивлячись на зазначений позитивний ефект, широкомасштабне тривале застосування мінеральних добрив призводить до негативних наслідків, порушуючи природні цикли колообігу речовин в природі, порушуючи гомеостаз екосистем та ін. небажані явища [11, 70]. Щорічно рівень застосування мінеральних добрив коливається і це залежить від економічних та екологічних вимог. Протягом 1961-1985 рр. у розвинутих країнах Європи, Північної Америки, Азії рівень застосування мінеральних добрив зростав і становив в Англії 375 кг/га; Японії 436; Голландії 805 кг/га, то в другій половині 80-х років обсяг їх застосування дещо почав зменшуватись. Нині у США вносять 208 кг/га, Німеччині 238, Великобританії - 365 кг/га [1]. Рівні використання мінеральних добрив у сільському господарстві України в 1986-1990 рр. у середньому становили 166,4 кг/га ріллі. В цілому в Україні наприкінці ХХ ст. щорічно витрачалося 5 млн. тонн мінеральних добрив [27]. В асортименті Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~126~ мінеральних добрив переважали азотні 42 %, тоді як фосфатних 27,5 %, калійних 30,5 %. Сучасна система застосування мінеральних добрив не дає змоги рослинам повністю засвоювати поживні речовини. Як правило, усі культури, до складу яких входить нітроген, з добрив засвоюють його менш як 20-30 %, решта вимивається в підземні води, мігрує з поверхневим стоком, трансформується у ґрунті, утворюючи леткі сполуки, які надходять у приземний шар атмосферного повітря, а з ґрунту - до 70 %, тобто переважна частина врожаю формується за рахунок родючості ґрунту [16]. За даними М.М. Кононової, в гумусі сконцентровано 95-98 % ґрунтового нітрогену [2, 58]. Одним із високоефективних заходів підвищення родючості ґрунту є використання компосту, оскільки компост гумусоподібний продукт, який містить велику кількість поживних речовин органічного походження. Так, концентрація нітрогену у компості становить 6,4 кг/т [57]. Нітроген добрив, активуючи життєдіяльність мікроорганізмів, сприяє інтенсивній мінералізації гумусу ґрунту. Кудеяров В.М. встановив, що 1кг нітрогену мінеральних добрив спричинює мінералізацію від 1 до 20 кг гумусу [2]. Здатність грунту забезпечувати нітрогенну рівновагу в процесі іммобілізації та мобілізації мінеральних форм нітрогену ґрунту і добрив забезпечується завдяки нітрогенній буферності [3]. Тому створення в ґрунтах оптимального вмісту основних поживних речовин і гумусу поряд з розролянням прийомів підвищення ефективності застосування добрив є першочерговим завданням. З огляду на це особливо гостро постає питання тривалого застосування азотних добрив. З усіх видів мінеральних добрив азотні за дією на ґрунт є найагресивнішими. Під час розчинення амонійних і амонійно-нітратних добрив у результаті їх гідролізу в ґрунт виділяється кислота. Надалі внаслідок абіотичного і біологічного вбирання амонію, а також нітрифікації цей процес посилюється. Встановлено, що дія на ґрунт 1 кг азотних добрив рівноцінна дії 0,5-1,5 кг концентрованої сульфатної кислоти. Виділена кислота і меншою мірою залишковий амоній добрив призводять до дегуміфікації та загального погіршення властивостей ґрунту. Особливо руйнівним для ґрунту є внесення водного технічного та рідкого синтетичного аміаку фізіологічно-лужних добрив. У місцях його підвищеної концентрації створюються локальні осередки, в яких рн ґрунтового розчину становить близько 9 і більше. В цих осередках ґумус розчиняється, гинуть мікро- та мезофауна і флора, відбувається дегуміфікація, декальцинація, деструктуризація, що призводить до погіршення агрофізичних та агробіологічних властивостей ґрунту[2, 114]. Компоненти азотних добрив за надмірного внесення в ґрунт мігрують в поверхневі та підземні води. Щорічно в результаті збирання врожаю лише зернових культур у штучну міграцію залучається не менше як 48 млн. т нітрогену. Особливо ймовірна радіальна міграція нітратів в грунтовому профілі. Впродовж тривалого часу факт радіальної міграції нітратів заперечувався. Лише в 1958 році вперше було встановлено міграцію нітратів на значну глибину [28]. Щороку концентрації нітратів в ґрунтовій воді зростають, проникаючи вглиб ґрунтового профілю. Вчені таке явище вже назвали «бомбою уповільненої дії» [1]. Винесення сполук нітрогену з удобрених полів в 3-10 разів більше, ніж з неудобрених (від 40 до 5500 мг/л) [19]. При внесенні в ґрунт добрив з розрахунку 40-80 кг нітрогену на 1 га в досліджуваних дренажних водах вміст нітратів коливався в межах 38-215 мг/дм 3 [40]. Не менш небезпечне застосування азотних добрив в сівозмінах [15, 19, 78]. До цього часу довкілля не може позбутися наслідків неконтрольованого застосування Монографія

~127~ азотних добрив в 70-80 рр. минулого століття, що призвело до значного забруднення ґрунту, ґрунтових та поверхневих вод, продуктів харчування та безумовно, негативного впливу на здоров я населення [35]. За даними ВООЗ, в 2000 шахтних колодязях сільської місцевості Канади в 18,8% випадках вода містила понад 50 мг/дм 3, а в 5,3 % випадків кількість їх перевищувала 300мг/дм 3 [22]. Високі концентрації нітратів у водах виявлені також в деяких регіонах Росії (до 200-310 мг/дм 3 ), Татарстані (110-200 мг/дм 3 ), в Молдові (до 430 мг/дм 3 ), в Україні (до 110 мг/дм 3 ) [19]. Так, якщо у воді артезіанських свердловин у Київській області в період з 1986 до 1990 р. середня концентрація нітратів помітно не змінювалася та коливалась в межах від 4,2 до 7,7 мг/дм 3, то у воді шахтних колодязів вона за цей період збільшилася із 6,8 до 18,3 мг/дм 3, тобто майже в 3 рази. Слід зазначити, що на міграційну здатність нітратів впливають певні антропогенні забруднювачі. Синтетичні поверхнево-активні речовини у кількості 7-10 мг/кг підвищують міграційну здатність нітратів у 2-3 рази на дерново-підзолистих ґрунтах. Неабияку роль у забрудненні об єктів довкілля нітратами відіграє тваринництво. Оскільки утилізація відходів тваринництва перетворилась на досить серйозну екологічну проблему. Особливої актуальності ця проблема набуває внаслідок зміни форм власності у сільському господарстві, пов язаною з утворенням дрібних фермерських та приватних господарств, що призводить до неконтрольованого поводження з відходами тваринництва та застосування мінеральних добрив. Джерелами забруднення об єктів довкілля нітратами є тваринницькі, птахівничі і звірівницькі підприємства, ветеринарні об єкти, комплекси з переробки сільськогосподарської продукції, господарчі двори, майданчики літнього утримання худоби і птиці тощо, що призводить до погіршення загального санітарного, екологічного стану, а в окремих випадках може позбавити населення традиційних джерел водопостачання [72]. Про масштабність таких забруднень свідчать дані університету Корнелла (штат Нью-Йорк), згідно яких в США щорічно зі стічними водами від ферм і тваринницьких комплексів надходить понад 2 млрд. т гною, що складає 1,2 кг на 1 літр отриманого молока. За даними англійських вчених, кількість стічних вод з одного тваринницького двору на 10 тис. голів великої рогатої худоби еквівалентна скиду стічних вод міста зі 160-тисячним населенням [60]. Неправильне з технологічної, агрохімічної, гігієнічної точок зору використання відходів тваринництва може призвести до забруднення ґрунту органічними компонентами гною, патогенними мікроорганізмами, яйцями гельмінтів. Основними шляхами утилізації тваринницьких відходів є удобрення ними сільськогосподарських полів, одержання з них азотно-фосфорних добрив та ін. Забруднення ґрунту та ґрунтових вод відбувається при внесенні гною як добрив, особливо при порушенні гігієнічних норм навантаження, безконтрольному вивезенні на поля; при змиві відходів тваринництва зливовими і талими водами з територій тваринницьких комплексів, місць нагромадження гною, у разі надходження забруднень з переповнених гноєсховищ, ставків-накопичувачів, а також внаслідок недотримання санітарногігієнічних вимог під час зберігання, транспортування й утилізації відходів тваринницьких комплексів. Таким чином, відходи тваринництва без відповідної попередньої обробки й знезараження забруднюють ґрунт та ґрунтові води протягом тривалого часу. Можливе забруднення відкритих водойм при надходженні в них Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~128~ паводкових та зливових вод з майданчиків, де в якості добрив застосовуються відходи вказаних вище підприємств. Зберігання та складування відходів тваринництва призводить до утворення летких форм нітрогенних сполук, які трансформуючись, надходять до ґрунту у вигляді фізіологічно активних розчинів. Продукти кінцевого перетворення цих речовин залучаються до водної міграції. Значним джерелом нітрогенних сполук, що надходять в об єкти довкілля, зокрема в ґрунт і поверхневі водойми, є стічні та зворотні води господарськопобутової каналізації. Особливо небезпечним є застосування ґрунтових методів очистки стічних вод, оскільки велика вірогідність забруднення підземних водоносних горизонтів, які є джерелами живлення відкритих водойм та безпосередньо джерелами господарськопитного водопостачання [31]. Поряд з основними забруднювачами, такими як тваринницькі ферми та очисні споруди, найбільш розповсюджене та загрозливе побутове садибне забруднення, головним чинником якого є збільшення обсягів водовикористання водоносного горизонту, зумовлене соціально-економічними умовами, відсутність просторового планування садибної забудови, враховуючи вимоги державних будівельних та санітарних нормативів [50, 71, 73]. Узагальнюючи вищесказане, можна зробити висновки, що незважаючи на різке зниження використання добрив у сільському господарстві, концентрації нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання є надто високими. Тваринництво й комунальний сектор лишаються головними джерелами забруднення органічного походження, що призводить до забруднення підземних водоносних горизонтів, особливу роль при цьому відіграють метеорологічні, ґрунтові та геоморфологічні чинники. 9.4. Вплив нітратів на біоту Ксенобіотики як чинники виробничого чи навколишнього середовища, потрапляючи до організму, порушують динамічну відносну сталість внутрішнього середовища організму, стійкість основних фізіологічних функцій і зустрічаються з гомеостатичними механізмами детоксикації як першим захисним бар єром організму [24]. Небезпека нітратів, які надходять до організму аліментарним шляхом, зумовлена їх відновленням до нітритів. Початкова частина нітратів дуже швидко перетворюється в нітрити в результаті активного функціонування нітратредуктази. Встановлено, що нітрити можуть утворювати з аліфатичними амінами нітрозаміни, яким властива канцерогенна дія [40, 56, 68]. Нітрозаміни характеризуються широким спектром токсичної дії і можуть викликати пухлини різної локалізації. Активними бластомогенними метаболітами при дії N-нітрозамінів є діазоалкани, які утворюються при ферментативній активації. Експериментально доведена можливість мембранотоксичної [84], канцерогенної [108], мутагенної, ембріотоксичної [92] дії нітрозамінів на живі організми. Тому ВООЗ рекомендує обмежити вплив N- нітрозамінів на населення до мінімального рівня [66]. На основі результатів досліджень [82] встановлено допустиму добову дозу Монографія

~129~ нітратів. За даними ФАО ДДД нітратів для дорослої людини не повинна перевищувати 500 мг. Розрахунковим методом встановлені ДДД нітратів для новонароджених, дітей 6-12 міс., 1-3 років, 4-6 років, що становлять відповідно 9, 45, 56, 88 та 141 мг [26]. Найчутливішими до дії нітратів є немовлята, що знаходяться на штучному вигодовуванні, особи похилого віку, хворі на анемію, дисбактеріоз, з захворюваннями серцево-судинної, дихальної та видільної систем. Перші випадки водно-нітратної метгемоглобінемії у немовлят описав у 1945 році Comli. У дітей, що перебували на штучному вигодовуванні, виявили акроціаноз, задишку, тахікардію та інші ознаки гіпоксії. Було встановлено, що харчову суміш розводили водою з високим вмістом нітратів. У 1949-1950 рр. випадки водно-нітратної метгемоглобінемії описав Uolton у США. За цей період зареєстровано 278 випадків хвороби, з них 39 з летальним наслідком [111, 112]. Згодом було доведено, що на водно-нітратну метгемоглобінемію хворіють зазвичай немовлята, яких вигодовують сумішами, які готували на воді з високою концентрацією нітратів (понад 45 мг/л) та нітритів [68, 112]. Нітрати, надходячи до травного каналу з водою, під впливом кишкової мікрофлори відновлюються в нітрити. Останні потрапляють у кров і блокують гемоглобін шляхом утворення метгемоглобіну (MtHb), що не здатний вступати в зворотну реакцію з киснем і переносити його [14, 25, 54, 110, 120]. Якщо кількість метгемоглобіну перевищує 50 % від загальної кількості гемоглобіну, організм може загинути від гіпоксії центральної нервової системи. На підставі епідеміологічних досліджень було виявлено прямий кореляційний зв'язок між концентрацією нітратів у питній воді та захворюваністю на атрофічний гастрит і рак шлунку [28]. Резюмуючи вищесказане, можна констатувати, що нітрогенні сполуки є вагомим еколого-гігієнічним чинником, який може суттєво впливати на якість навколишнього середовища та якість сільськогосподарської продукції і цим самим негативно впливати на стан здоров я населення нинішніх і прийдешніх поколінь [20, 85]. Основну увагу зосереджено на встановленні особливостей впливу екологічних чинників на стан забруднення питної води сільських селітебних територій нітратами як пріоритетними ксенобіотиками, які характеризуються масовим розповсюдженням. З цією метою визначено модальний показник забруднення, що характеризує типовий рівень нітрогенного навантаження в конкретній адміністративній території та дає змогу виявити масовий характер розповсюдження ксенобіотиків. Модальна концентрація визначалася формулою: ( fm - fm 1) Mo = x + h, де х 0 нижня межа модального інтервалу; h ширина модального інтервалу; f m частота модального інтервалу; f m - 1, f m + 1 частота попереднього та наступного інтервалів стосовно модального [101]. Аналіз якості води сільських водопроводів здійснювався за схемою: свердловина очисні споруди водорозподільна мережа, що дає змогу порівняти рівні забруднення води на кожному етапі водопідготовки та визначити ефективність очисних споруд. Ефективність останніх визначали за виразом: (Cст - Свих) 100 P =, С ст o ( f m - f m - 1 ) + ( f m - f m+1 ) Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~130~ де Р ефект очищення (%); С ст вміст речовини у воді, що подається на очищення (мг/дм 3 ); С вих вміст речовини у вихідній воді (мг/дм 3 ). Екологічну безпеку водопостачання неможливо розглядати без урахування вказаних вище умов, що в сукупності визначають характер міграційних процесів нітратів і важких металів у системі «грунт-підземні води». 9.5. Основні причини незадовільного екологічного стану водних ресурсів Якість питної води залежить від якості води, що живить відповідне джерело, погодно-кліматичних умов, геохімічних особливостей регіону та інших факторів, що зумовлюють фізико-хімічний та мікробіологічний склад води [38]. Однією з причин незадовільного екологічного та санітарного стану поверхневих, а також підземних вод є тривале забруднення їх неочищеними або недостатньо очищеними зворотними водами каналізаційних і очисних споруд, ефективність роботи яких є вагомим чинником екологічної та епідемічної безпеки населення [148]. Більшість очисних споруд каналізації в містах і селищах перебувають в незадовільному санітарно-технічному стані, а деякі не забезпечені централізованою системою каналізації. Утилізація господарсько-побутових стічних вод здійснюється ґрунтовим методом, що є потенційною екологічною та епідемічною небезпекою для довкілля та населення. Основними забруднювачами поверхневих водойм є комунальні підприємства водопровідно-каналізаційного господарства. Щороку здійснюються випуски зворотних вод у поверхневі водойми. Тому питання охорони водних об єктів від забруднення промисловими та господарськопобутовими водами є однією з першочергових екологічних проблем, яка потребує термінового вирішення. Спостерігається також збільшення кількості очисних споруд, що не відповідають санітарно-технічним вимогам. В першу чергу, незадовільний санітарно-технічний стан очисних споруд пов'язаний зі зношеністю матеріально-технічної бази та недостатнім фінансуванням програм розвитку та реформування водопровідно-каналізаційного господарства. Встановлено, що в умовах Житомирської області між кількістю випусків господарсько-побутових зворотних вод у поверхневі водойми та динамікою санітарнохімічних показників якості води водойм І та ІІ категорії водокористування існує зворотній зв'язок дуже високої щільності (r = -0,96-0,98), а динамікою бактеріологічних показників високої щільності (r = -0,82 0,83). Останнім часом спостерігається збільшення кількості випусків господарськопобутових зворотних вод (R 2 = 0,88), в той час, коли кількість випусків промислових зворотних вод зменшується. Таке явище пояснюється спадом промислового виробництва та неефективною роботою очисних споруд господарсько-побутової каналізації. Широкомасштабне погіршення екологічної ситуації в Україні призвело до значного забруднення поверхневих та підземних вод. Спад промислового виробництва є основною причиною зменшення об єму забору води та зменшення обсягів скидання зворотних вод, а також зниження надходження важких металів з промисловими зворотними водами. Окрім того важкі метали, надходячи до водойм, піддаються процесам комплексоутворення з фульво- і гуміновими кислотами і, як правило, Монографія

~131~ залишаються фіксованими в донних відкладах, залучаючись в подальшому в процеси біогеохімічної міграції [18]. Слід зазначити, що нині актуалізується проблема забруднення водних об єктів біогенними елементами, внаслідок чого спостерігається евтрофікація водойм, порушення санітарного та гідрологічного режиму. Впродовж останніх десятиліть серйозних змін зазнали кількісні характеристики колообігу нітрогену та його сполук, які надходять в об єкти довкілля з побутовими та промисловими стоками, відходами тваринницьких комплексів та ферм, мінеральними добривами [100]. Джерелом нітрогену в природних водах є розкладені білкові залишки. Внаслідок процесів самоочищення складні органічні сполуки мінералізуються, при цьому змінюється такий показник як біологічне споживання кисню, хімічне споживання кисню, розчинений кисень та ін. [53]. Враховуючи вищевикладене, можна зробити висновок, що основними показниками забруднення водойм є біологічне споживання кисню, хімічне споживання кисню, розчинений кисень, нітрити, нітрати, солі амонію. У сучасних умовах домінує забруднення органічного походження. Це пов язано із забрудненням поверхневих водойм неочищеними або недостатньо очищеними зворотними водами господарсько-побутової каналізації, та підземним стоком забруднених ґрунтових вод. Останні можуть забруднюватися внаслідок контамінації біогенних елементів добрив та стічних вод, що відводяться у вигрібні ями. 9.6. Стан екологічної безпеки джерел централізованого водопостачання Господарсько-питне водозабезпечення області здійснюється за рахунок централізованих та децентралізованих систем водопостачання, які використовують поверхневі або підземні води. Основною відмінністю цих видів водозабезпечення є те, що при централізованій системі використовується технологічний цикл водопідготовки, який включає необхідні заходи, спрямовані на доведення показників якості води до нормативних. При децентралізованому водопостачанні вода подається споживачу у своєму натуральному вигляді, або піддається нескладній обробці. Якість води водопроводів, джерелами яких є поверхневі водойми значно краща, у порівнянні з підземними джерелами, що пов язано, в першу чергу, з організацією і технологією водопідготовки. Однак підземні води, у порівнянні з поверхневими, краще захищені від забруднення, оскільки водоносний горизонт перекритий потужними ґрунтовими та водотривкими товщами. У випадку водопроникного ґрунтового прошарку невеликої потужності, інфільтровані забруднені води досить швидко проникають у водоносний горизонт, забруднюючи його [76, 83]. Порівняльна характеристика якості води комунальних та сільських водопроводів дає підстави стверджувати про значне мікробне забруднення сільських джерел водопостачання в 2,3 рази перевищує середній рівень мікробіологічного забруднення комунальних водопроводів, що пояснюється низьким рівнем забезпечення сільських водопроводів знезаражуючими установками. Кратність перевищень санітарно-хімічних показників сільських водопроводів у порівнянні з комунальними становить 1,2 рази (табл. 9.2). Стаття 18 Закону України «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення» передбачає, що за кількість, якість та відповідність питної води вимогам санітарних норм відповідають органи державної виконавчої влади. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~132~ Виробничий контроль якості питної води у процесі її приготування, обробки та в розподільчих мережах здійснюється підприємствами водозабезпечення [37]. Таблиця 9.2 Порівняльна характеристика питомої ваги проб води комунальних та сільських водопроводів, що не відповідають гігієнічним вимогам за санітарно-хімічними та бактеріологічними показниками, % Роки Санітарно-хімічні показники Бактеріологічні показники спостере -ження Сільські водопроводи Комунальні водопроводи Сільські водопроводи Комунальні водопроводи 2007 9,45 8,36 5,04 1,38 2008 11,94 11,86 3,71 2,59 2009 12,95 8,09 3,55 1,44 Артезіанські води, що використовуються населенням в питних цілях, як правило, мають відносно стабільний якісний склад, характерний для водоносного горизонту, що експлуатується. Погіршення якості артезіанської води відбувається внаслідок порушення режиму експлуатації свердловин, незадовільного стану обсадних труб [124, 41]. В процесі дослідження виявлено, що основними причинами невідповідності сільських водопроводів санітарним нормам є відсутність та неефективність очисних споруд та знезаражуючих установок. Відсутність облаштованої зони санітарної охорони джерела водопостачання призводить до порушення її експлуатації. Щороку збільшуються випадки розорювання територій зон сурового режиму, випасання на даних територіях худоби, забруднення твердими побутовими відходами та інші чинники, які призводять до зниження якості води в місцях водозаборів. Усе це свідчить про недостатнє фінансування програм розвитку та реформування водного господарства та гальмування процесів реалізації державної політики у сфері водопостачання. Наявність нітратів у воді джерел централізованого водопостачання свідчить про антропогенне забруднення об єктів довкілля нітрогенними сполуками. Нерідко підвищені концентрації нітратів виявляються безпосередньо в артезіанських свердловинах на значній глибині (80-200 м). Як додатковий фактор ризику забруднення водопровідної води сполуками нітрогену є високий рівень зношеності водогінних мереж та часті пориви на водопроводах. Невідповідність якості води сільських водопроводів за мікробіологічними показниками характерна для водопроводів на яких відсутні знезаражуючі установки. Основна частина сільського населення споживає воду децентралізованих джерел водопостачання, яка у переважній більшості знаходиться у незадовільному стані [64, 77, 99]. Одним з основних чинників формування якості води є ендемічні геохімічні особливості регіону. Підземні води Житомирщини характеризуються високим вмістом заліза [36]. В підземних водах залізо зустрічається головним чином у вигляді гідрокарбонату Fe(НСО 3 ) 2. Наднормативний вміст заліза погіршує органолептичні Монографія

~133~ властивості води і призводить до посиленого розмноження залізистих мікроорганізмів у водопровідних трубах [91]. З огляду на принципи гігієнічних нормувань, гранично допустимий вміст заліза загального у воді господарсько-питного призначення лімітується за органолептичною ознакою, а тому зазначений показник у виявлених концентраціях не проявляє токсичної дії на організм людини. Добова потреба заліза для людини становить 18-23 мг/добу [28]. Наявність нітратів у воді водопроводів свідчить про антропогенне забруднення водоносного горизонту нітрогенними сполуками. В зв язку з чим вивчення його природи та динаміки є однією з найскладніших проблем. Якість води водорозподільних мереж певною мірою залежить від ефективності водоочисних систем та технології водопідготовки. Якість води артсвердловин та водопровідних мереж може істотно відрізнятися навіть в межах одного і того ж населеного пункту, що зумовлено показниками санітарно-технічного стану водопровідних мереж. У багатьох випадках середня концентрація концентрація заліза загального у водогінній мережі перевищує вихідну концентрацію артсвердловин після відповідної обробки, що свідчить про вторинне забруднення води водопровідних мереж сполуками заліза. Таке явище пояснюється високою зношеністю матеріалів та інтенсифікацією діяльності залізобактерій, що призводить до зменшення просвіту водопровідних труб, корозії металів, а при відриванні відкладень від стінок значно підвищує концентрацію заліза у воді [91]. 9.7. Основні пролеми забезпечення належної якості води джерел децентралізованого водопостачання Децентралізоване водопостачання для більшості сільських селітебних територій є надзвичайно поширеним. Джерелами децентралізованого водопостачання, як правило, є ґрунтові води. Живлення ґрунтових вод здійснюється в основному за рахунок атмосферних опадів і конденсації водяної пари з повітря. Іноді живлення ґрунтових вод здійснюється з річок або з глибших водоносних горизонтів. Тому якість води вказаних джерел водопостачання в основному залежить від якості ґрунту крізь який здійснюється фільтрація атмосферних опадів. Вода з громадських колодязів становить потенційну небезпеку для здоров я населення. Найбільшу небезпеку являють сполуки нітрогену, важкі метали та збудники кишкових інфекцій, що пов язано з їх концентрацією у кишечнику людини, масовим виведенням їх у водне середовище і відносною стійкістю у воді. Хоча вода і не є сприятливим середовищем існування для патогенних форм мікроорганізмів, однак вони можуть зберігатися в ній протягом декількох діб і навіть місяців [102]. 9.8. Нітратне забруднення води сільських колодязів. У зв язку з масовим хімічним та бактеріологічним забрудненням сільських водопроводів особливу стурбованість викликає стан водозабезпечення сільського населення. Аналіз динаміки якості води децентралізованих джерел водопостачання показав, Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

% ~134~ що починаючи з 2004 року, спостерігається збільшення відсотку проб води зазначених водойм, що перевищують допустимий вміст нітратів. Впродовж 2001 2010 рр. питома вага проб води децентралізованих джерел водопостачання, що перевищують ГДК нітратів збільшилась в 5,7 раза (рис. 9.1). 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 42,84 42,33 35,97 39,22 39,80 38,27 33,40 24,50 19,70 7,47 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 роки Рис. 9.1. Динаміка питомої ваги проб води нецентралізованих джерел водопостачання, що перевищують ГДК нітратів у Житомирській області Джерело: Житомирська обласна санітарно-епідеміологічна станція Зростання вмісту амонійних солей, нітритів та нітратів у колодязній воді свідчить про забруднення ґрунту, зниження адсорбційної ємності та про вичерпну здатність до самоочищення, а також про те, що водночас з цими речовинами можуть потрапити інші ксенобіотики та патогенні мікроорганізми. Вміст нітратів у воді громадських криниць дуже варіює (СV = 17,5-170,8%), а тому середню концентрацію не можна вважати репрезентативною. У зв'язку з цим для оцінки нітратного забруднення в адміністративно-територіальних утвореннях запропоновано визначати модальну концентрацію нітратів, оскільки мода найбільш вірогідно відображає середній рівень забруднення. Аадміністративно-територіальні утворення, де вода децентралізованих джерел водопостачання характеризується широкомасштабним забрудненням нітрогенними сполуками потребують проведення невідкладних заходів щодо мінімізації нітратного забруднення. Інші території підлягають підвищеному екологічному контролю та здійсненню превентивних заходів, спрямованих на поліпшення екологічної ситуації. Території, де визначався вміст нітратів у воді в межах нормативно-допустимої концентрації, потребують фонового моніторингу з метою управління екологічною безпекою водопостачання сільського населення. 9.9. Вплив природних умов, сформованих у процесі філогенезу регіону на нітратне забруднення підземних вод. Важливим показником характеру та швидкості розповсюдження нітратного забруднення води децентралізованих джерел водопостачання є сезонні коливання питомої ваги проб води сільських колодязів, що перевищують ГДК нітратів. Монографія

січень лютий березень квітень травень червень липень серпень вересень жовтень листопад грудень % січень лютий березень квітень травень червень липень серпень вересень жовтень листопад грудень мг/л ~135~ Як правило, спостерігаються циклічні коливання максимуму та мінімуму показників вмісту нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання. Максимум відхилень припадає на квітень, липень, вересень та жовтень, мінімум на травень, серпень та грудень (рис. 9.2, 9.3). 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 55,00 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 2007 р 2008 р 2009 р 2010 р Рис. 9.2. Сезонна динаміка вмісту нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання Житомирської області, 2007-2010 рр. 60 50 40 30 20 10 0 2007 р 2008 р 2009 р 2010 р Рис. 9. 3. Сезонна динаміка питомої ваги проб води децентралізованих джерел водопостачання, що перевищують ГДК нітратів Встановлено кореляційний зв'язок достатньої щільності між сумарною кількістю опадів та вмістом нітратів у воді сільських колодязів (r=0,76), що дає підстави стверджувати про опосередкований вплив атмосферних опадів на процеси вертикальної міграції нітратів. Найбільша кількість проб води децентралізованих джерел водопостачання, що перевищують ГДК нітратів, спостерігається в квітні та липні, що зумовлено перерозподілом ґрунтової вологи, динамікою середньомісячних температур та вегетаційними періодами рослин. Динаміка питомої ваги проб води децентралізованих джерел водопостачання за місяцями характеризується стабільністю та однорідністю (CV = 5,6-16,2 %). Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

Модальна концентація нітратів, мг/дм 3 ~136~ Проведені дослідження демонструють виражений вплив гідротермічних умов на міграційні процеси нітратів. Збільшення сумарної кількості атмосферних опадів, що визначаються впродовж років спостереження, на фоні підвищення температури повітря сприяє активізації міграційних процесів нітратів внаслідок каталітичних та фізико-хімічних реакцій, що протікають у грунтово-біотичному комплексі. Зниження температури повітря та низька забезпеченість рослин водою, сприяє накопиченню нітратів у вегетативних формах рослин. Така морфофункціональна особливість рослин сприяє фіксації нітратного нітрогену та дещо знижує можливість міграції останніх з інфільтраційними водами. Одним із вагомих чинників, які опосередковано впливають на стан контамінації підземних вод ксенобіотиками, потенціюючи процеси їх міграції є геоекологічні та геоморфологічні особливості регіонів [5, 6, 89, 90]. Одним із головних чинників надходження даних сполук в педосферу є характер та інтенсивність використання ґрунтових екосистем в господарській діяльності людини, особливо в сільському господарстві. У лісостеповій зоні філогенетично склалися сприятливі умови для розвитку аграрно-промислового комплексу. Однак інтенсифікація сільського господарства призвела до значного забруднення ґрунтів екзогенними хімічними речовинами та розвитку ерозійних процесів, що підсилюють природний процес яроутворення. Серед сучасних природних процесів, несприятливих для сільськогосподарського виробництва, в поліській частині області спостерігаються оглеєння, окислення, заболочування, на осушених масивах переосушення і вторинне заболочування грунтів. Причиною цих процесів є геоморфологічні особливості та водний режим підземних вод та ґрунтів. Проведені дослідження показали, що модальні концентрації нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання сільських селітебних територій Житомирської області в зоні Лісостепу впродовж 2007-2010 рр. перевищуювали аналогічні показники в Поліській зоні на 85 % (рис. 9.4). 70,00 60,00 65,23 53,80 55,86 56,25 50,00 40,00 30,00 30,69 30,65 28,81 34,78 20,00 10,00 0,00 2007 2008 2009 2010 роки Полісся Лісостеп Рис. 9.4. Динаміка модальної концентрації нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання сільських селітебних територій еколого-кліматичних зон Житомирської області Така ситуація зумовлена, в першу чергу, філогенетичною специфікою Монографія

лісистість, % ~137~ досліджуваних територій. Природний потенціал лісостепової зони, для якої характерні сприятливий для ведення та інтенсифікації сільського господарства клімат та ґрунтовий покрив, сформований переважно на лесових материнських породах, сприяв аграрному характеру використання природно-територіальних комплексів цієї зони, в той час як на території поліської зони у структурі земельних ресурсів домінують ліси та інші лісовкриті площі. Вважаємо за необхідне зазначити, що для поліської зони Житомирської області характерний промивний тип водного режиму, легкий механічний склад ґрунту, підвищена кислотність грунтів, що призводить до потенціювання радіальних міграційних процесів ксенобіотиків. Отримані результати засвідчили, що активність радіальної міграції нітратів опосередковано залежить від філогенетичних особливостей регіону. Ліс, як і інші багаторічні рослини, є надзвичайно потужним природним середовищем, що відіграє ґрунтозахисну роль. У поліпшенні природних умов для сільськогосподарського виробництва та запобігання негативним наслідкам його інтенсифікації (ерозія ґрунтів, забруднення та замулення водних об єктів тощо) важливого значення набувають ефективне використання і відтворення лісових насаджень [74]. Сучасне сільськогосподарське виробництво зобов язане передбачити не тільки використання природних умов і ресурсів, а й їх охорону, відновлення й перетворення. Лісові насадження, як один із важливих компонентів природних комплексів сприяють інтенсифікації процессу ґрунтотворення, підвищенню врожайності сільськогосподарських культур, впливають на формування мікроклімату, баланс тепла і вологи, послаблюють водну й вітрову ерозії, запобігають забрудненню та замуленню водних об єктів [2]. Результати проведених досліджень демонструють позитивний вплив лісових насаджень на процеси імобілізації нітратів (r= - 0,84 при р<0,001) (рис. 9.5). 60 50 40 30 20 10 y = -0,4x + 52,7 R 2 = 0,7 0 0 20 40 60 80 100 120 вміст нітратів, мг/дм 3 Рис. 9.5. Залежність вмісту нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання від лісистості територій Позитивний вплив лісових насаджень проявляється у захисті ґрунту від водної та вітрової ерозії, поліпшенні якості підземних вод, оскільки вони сприяють зменшенню поверхневого стоку, завдяки високій інфільтраційній та поглинальній здатності. Слід зауважити, що характер і густота рослинного покриву значно впливають на інфільтраційні властивості ґрунтів. На кислих малогумусних ґрунтах, сформованих на Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

сільськогосподарська освоєність земель, % ~138~ водоно-льодовикових відкладах інфільтрація атмосферних опадів здійснюється інтенсивніше. Отже, лісові масиви відіграють величезну ґрунтозахисну та водоохоронну роль, запобігаючи поширенню забруднення обєктів довкілля сполукамии нітрогену. Лісові насадження є потужним біогеохімічних бар єром на шляху міграції нітрогенних сполук. Заліснені території є активними імобілізаторами нітратів завдяки своїм біоморфологічним особливостям. Дещо меншою активністю характеризуються кормові насадження. 9.10. Вплив сільськогосподарського освоєння територій на нітратне забруднення підземних вод. Велику роль у формуванні нітратного забруднення води відіграє характер використання земельних ресурсів конкретних територій. Екологічно необґрунтоване землекористування, порушення збалансованості принципів агроландшафності, за рахунок неефективного співвідношення площі сільськогосподарської освоєності земель, природних кормових угідь, лісового, водного, природно-заповідного фонду призвело до суттєвого руйнування ґрунтового покриву, деградації ґрунту і, як наслідок порушення екологічної стійкості екосистем в цілому [10, 61, 75]. Залежність варіації вмісту нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання від сільськогосподарського освоєння земель підтверджується високим коефіцієнтом кореляції (r = 0,85) при достовірності р<0,01. (рис. 9.6). y = 0,59x + 26,86 100 R 2 = 0,72 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 120 вміст нітратів, мг/дм 3 Рис. 9.6. Залежність вмісту нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання від показника сільськогосподарського освоєння земель Серед домінуючих чинників, що дестабілізують ситуацію у сфері забезпечення екологічної безпеки та стабільності в сільських селітебних територіях, є розораність сільськогосподарських угідь, як складова надмірної сільськогосподарської освоєності територій. У цілому, по області на екологічний стан ріллі найбільше впливають перезволоження, забруднення радіонуклідами та ерозія [52]. Рілля це зона підвищеного прояву екологічно небезпечних процесів, накопичення шкідливих речовин та елементів [39]. Тому високий відсоток розораності сільськогосподарських угідь призвів до розвитку деструктивних процесів, ерозії та деградації грунтів, скорочення запасів гумусу, втрат поживних речовин, мінералізації Монографія

рілля, % ~139~ органічної речовини [2, 17, 23, 125]. Розораність сільськогосподарських угідь опосередковано впливає на процеси міграції нітрогенних сполук у системі «грунт-підземні води», оскільки залежність варіації вмісту нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання від розораності територій описується поліномом третього ступеня при коефіцієнті детермінації 0,73 та достовірним кореляційним зв язком ((r=0,86), достовірно при р<0,001.) (рис. 9.7). 80 70 60 50 40 30 20 10 0 y = 0,64x + 8,74 R 2 = 0,73 0 20 40 60 80 100 120 вміст нітратів, мг/дм 3 Рис. 9.7. Залежність вмісту нітратів у воді нецентралізованих джерел водопостачання від розораності територій 9.11. Вплив мінеральних та органічних добрив на стан нітратного забруднення підземних вод. Стратегія сталого розвитку, як імператив подальшого існування суспільства, передбачає комплекс дій, спрямованих на зниження рівнів надходження ксенобіотиків в об єкти довкілля. На сучасному етапі цивілізації антропогенна діяльність людства в біосфері виступає в ролі особливої системи синтезу й розкладання речовини, причому людина взяла на себе функції лише синтезу, а функції розкладання речовини надала природі [36]. Серед розповсюджених речовин, які забруднюють навколишнє середовище, сполуки нітрогену цілком справедливо посідають особливе місце. Впродовж останніх десятиліть серйозних змін зазнали кількісні характеристики колообігу нітрогену та його сполук, які надходять в об єкти навколишнього природного середовища з викидами промислових підприємств, побутовими і промисловими стоками, відходами тваринницьких комплексів та ферм, внаслідок неконтрольованого застосування мінеральних добрив, нераціонального використання органічних добрив, низького рівня санітарного благоустрою селітебних територій та інших чинників [3, 153, 175, 177]. Проблема міграції сполук нітрогену у суміжні середовища виникла у 60 х роках ХХ століття. Саме в цей час розпочалось широкомасштабне застосування мінеральних добрив, як агрохімічний прийом для підвищення рівнів врожайності культур [80]. Небезпека застосування мінеральних добрив полягає також у тому, що разом з діючою речовиною у грунт потрапляють так звані «баластні речовини» - важкі метали, Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

Нітрати, мг/дм 3 азотні мінеральні добрива, ц ~140~ радіонукліди і ін., які в подальшому залучаються до штучної міграції речовин [110]. За таких умов особливого значення набуває питання створення екологічно стійких агроландшафтів, які здатні забезпечувати людину безпечними продуктами харчування з одночасним збереженням природних ресурсів та гармонійних умов проживання для нинішніх та прийдешніх поколінь. Результати проведених спостережень засвідчили залежність активності процесу міграції нітратного нітрогену від обсягів застосування азотних мінеральних добрив (r = 0,97) при р<0,001. (рис. 9.8). 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 y = 154,31x - 3281,97 R 2 = 0,95 0 20 40 60 80 100 120 140 160 вміст нітратів, мг/дм 3 Рис. 9.8. Залежність вмісту нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання від рівнів внесення азотних мінеральних добрив Дослідження, проведені на території адміністративних районів де відмічалися перевищення ГДК у воді централізованих систем водопостачання, свідчать про зачну залежність вмісту нітратів у ґрунтових водах зазначених територій від обсягів внесення азотних мінеральних добрив (r=0,81) (рис. 9.9). 45 40 35 y = 0,0005x + 20,216 R 2 = 0,6643 30 25 20 15 10 5 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 Азотні мінеральні добрива, ц Рис. 9.9. Залежність вмісту нітратів у воді джерел водопостачання від рівнів внесення азотних мінеральних добрив Скорочення обсягів внесення органічних добрив відбувається за рахунок зменшення чисельності великої рогатої худоби. При застосуванні органічних добрив на сільськогосподарських угіддях спостерігається підвищення природної родючості Монографія

кількість голів ~141~ ґрунту завдяки процесу гумусоутворення. Вважається, що однією з першочергових причин забруднення підземних вод нітрогенними сполуками є неконтрольоване внесення органічних добрив, особливо в приватній житловій забудові [106]. Проведений кореляційний аналіз варіації вмісту нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання під впливом органічних добрив свідчить про відсутність достовірних даних, які б підтверджували б таку гіпотезу (r = 0,17). Враховуючи сказане вище, можна констатувати, що внесення мінеральних добрив є основно причиною забруднення води підземних вод і суперечить одному із основних законів екології, сформованому В.І. Вернадським закону єдності фізикохімічного складу живого [67]. 9.12. Влив розвитку галузі тваринництва на стан нітратного забруднення підземних вод. Тваринництво є одним із важливих чинників низької ефективності використання азоту в агроекосистемах і відіграє значну роль у колообігу нітрогену, а отже значно впливає на міграцію цього елемента в сільськогосподарських ландшафтах. Одним із чинників масового нітратного забруднення води децентралізованих джерел водопостачання сільських селітебних територій Житомирської області визначено розвиток галузі свинарства. Оскільки висока щільність кореляційного зв язку (r=0,88, при р<0,05) залежності вмісту нітратів у ґрунтових водах від чисельності поголів я свиней у сільськогосподарських підприємствах свідчить про неефективне використання органічних відходів (рис. 9.10). 9000 y = 56,12x - 679,26 R 2 = 0,71 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 вміст нітратів, мг/дм 3 Рис. 9.10. Залежність вмісту нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання від чисельності поголів я свиней у сільськогосподарських підприємствах області В ході дослідження виявлено залежність вмісту нітратів у воді колодязів від вмісту чисельності поголів я великої рогатої худоби та свиней в приватних домогосподарствах (r=0,51). Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~142~ Дрібні приватні домогосподарства є важливою складовою як з економічної точки зору, так і екологічної, оскільки неправильне влаштування приміщень, зберігання відходів, низький рівень інформованості населення про благоустрій присадибних ділянок призводить до забруднення грунту та підземних вод на значній території домоволодіння. Отже. тваринництво й комунальний сектор лишаються головними джерелами забруднення ґрунтових вод органічного походження. Враховуючи отримані залежності в процесі дослідження, у випадку масового забруднення води децентралізованих джерел водопостачання, притаманного певному адміністративному утворенню, необхідно розробити комплекс заходів, спрямованих на відтворення безпечних та гармонійних умов проживання в сільських селітебних територіях, що є важливим елементом екологічної безпеки та сталого розвитку регіонів. 9.13. Стан нітратного забруднення води джерел децентралізованиного водопостачання приватних домогосподарств. Локальне нітратне забруднення джерел децентралізованого водопостачання спостерігається практично в кожній адміністративній території. Швидкість міграції нітратів вздовж ґрунтового профілю практично співпадає з швидкістю руху ґрунтових вод [30]. Тому зазначені сполуки є постійними компонентами підземних вод, а їх концентрації значно варіюють. Джерелами нітратного забруднення підземних вод на території приватних домогосподарств можуть бути забруднені грунти в зоні активного живлення джерела водопостачання, наявність локальних осередків органічного забруднення (вигрібні, компостні ями, гноєсховища, надвірні вбиральні, приміщення для утримання худоби та ін.). Водночас може спостерігатися забруднення водоносного горизонту, що розповсюджується на значні території. Причинами такого явища можуть бути: неконтрольоване застосування мінеральних добрив, поля асенізації та втрати сполук нітрогену внаслідок неефективного використання органічних відходів у якості добрив. У процессах радіальної міграції надзвичайно велике значення відіграє гранулометричний склад грунту. Вільна грунтова волога під впливом гравітації переміщується в порах та пустотах порід. Відповідно: чим крупніші частинки ґрунтової породи, тим інтенсивніше переміщується в ній вільна вода. Таким чином піщані грунти інтенсивніше промиваються, тоді як глинисті породи характеризуються більшою вологоємністю та меншою водопроникністю [3]. Зазначені характеристики грунтів значно впливають на процеси міграції та акумуляції сполук нітрогену, визначаючи характер та швидкість їх міграції. Філогенетична зональність грунтового покриву, залягання різних типів ґрунтів та потужність їх горизонтів, гранулометричний склад ґрунту все це значно відображається на процесах міграції нітрогенних сполук у підземні водоносні горизонти. В ході дослідження не виявлено достовірної залежності вмісту нітратів у воді колодязів, від вмісту нітратів у грунті зони активного живлення джерела водопостачання, розміщених на земельних ділянках, ґрунтовий покрив яких представлено дерново-підзолистими грунтами (r = -0,22). Аналіз залежності вмісту нітратів у воді децентралізованих джерел Монографія

~143~ водопостачання, розташованих на чорноземах, в залежності від вмісту нітратів у грунті зони активного живлення джерела водопостачання демонструє відсутність достовірного зв язку (r = -0,16). Як уже нами відмічалось, важливу роль в процесах міграції нітратів у системі «грунт-підземні води» відіграє гранулометричний склад грунту. Інтенсивність інфільтраційних процесів змінюється залежно від гранулометричного складу ґрунту та зумовлюється відмінностями у вологоємності та водоутримуючій здатності. Із збільшенням гігроскопічності грунту, збільшуються такі показники, як вологоємність і водоутримуюча здатність та вміст гумусу і родючість [4]. Проведені дослідження демонструють залежність середнього зв язку вмісту нітратів у воді колодязів від вмісту нітратів у грунті зони активного живлення джерела водопостачання, розміщених на земельних ділянках, представлених супіщаними грунтами (r = 0,55). Варіація вмісту нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання, водомісткі породи яких представлені суглинками в залежності від вмісту нітратів у грунті зони активного живлення джерела водопостачання описується прямою залежністю при коефіцієнті детермінації 0,87. Висока щільність кореляційного зв язку цієї залежності (r = 0,93) свідчить про активне ламінарне переміщення нітратів у складі ґрунтового розчину, значну мобільність даних сполук та зниження адсорбуючої ємності грунту. Для більшості домогосподарст характерне садибне забруднення у вигляді невитриманих нормативних відстаней від джерел водопостачання вигрібних ям, гноївок, надвірних вбиралень, приміщень утримання худоби та інших потенційних джерел забруднення. Враховуючи домінуючу роль атмосферних опадів у процесі радіальної міграції сполук нітрогену, зокрема нітратів, режими живлення ґрунтових вод можна констатувати, що основним джерелом нітратного забруднення є місця зберігання відходів органічного походження. А тому необхідно розробити диференційований підхід щодо превентивних заходів з метою недопущення забруднення нітратного забруднення підземних вод. Локальне нітратне забруднення можливо усунути за допомогою здійснення комплексу санітарно-технічних заходів на території визначеній ареалом забруднення. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~144~ РОЗДІЛ 10. ЕКОЛОГІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ТА РОЗРОБЛЕННЯ ЗАХОДІВ УПРАВЛІННЯ ЕКОЛОГІЧНОЮ БЕЗПЕКОЮ МІГРАЦІЇ НАЙБІЛЬШ РОЗПОВСЮДЖЕНИХ КСЕНОБІОТИКІВ Щербатюк А.Ф., Рудик Р.І., Фещенко В.П. Завданням збереження об єктів довкілля та здоров я людини є вивчення й обґрунтування ступеня відповідності наявних або прогнозованих екологічних умов, що проявляються на території, визначеній ареалом забруднення та масштабністю розповсюдження ксенобіотиків. У сучасних умовах стану забруднення водних ресурсів сільських селітебних територій виникає необхідність зосередження наукових досліджень на виявленні найбільш розповсюджених ксенобіотиків у джерелах питного водопостачання сільських селітебних територій та розробки заходів, спрямованих на зниження рівнів забруднення води, зокрема призначеної для споживання людиною. В залежності від причин та ареалу забруднення, заходи щодо мінімізації та ліквідації поділяються на локальні та регіональні. Локальні передбачають санацію джерел водопостачання, ліквідацію імпактного забруднення та превентивні заходи, що здійснюються на основі емпіричного спостереження. Регіональні заходи передбачають проведення різногалузевих досліджень, які базуються на вивченні прямих та опосередкованих факторів забруднення з метою встановлення оптимальних показників антропогенного навантаження на об єкти довкілля з урахуванням розвитку каналізаційного господарства, сільськогосподарської освоєності територій, просторового планування господарського використання адміністративнотериторіального утворення. Дослідження проведено в умовах Житомирської області з урахуванням екологічної характеристики стану водопостачання сільського населення, впливу природних умов, сформованих в процесі філогенезу регіону. Робота здійснювалась за двома напрямками: виявлення масового характеру розповсюдження нітратів і важких металів на основі досліджень води громадських колодязів сільських селітебних територій та дослідження стану забруднення води децентралізованих джерел водопостачання приватних домогосподарств. У роботі подано поглиблену екологічну оцінку характеру, стану та рівня небезпеки забруднення об єктів довкілля: ґрунту, води найбільш розповсюдженими ксенобіотиками, які розглядаються як пріоритетні забруднювачі навколишнього середовища. Обґрунтування наукових засад екологічної безпеки міграції ксенобіотиків є одним із першочергових заходів забезпечення сталого соціально-економічного розвитку та потенціалу держави, збереження й відновлення навколишнього середовища, створення умов надійної безпеки життя та діяльності людини. Аналізуючи основні положення проведеного дослідження та відомості спеціальних літературних джерел, визначено природні та антропогенні чинники міграції нітратів і важких металів у системі «грунт-підземні води». Джерелами вказаних ксенобіотиків є як природні, так і антропогенні процеси. Основними антропогеними чинниками, які призводять до забруднення нітратами й важкими металами об єктів довкілля є техніко-технологічні та просторово-планувальні чинники (рис. 10.1). Монографія

~145~ Аналіз проведених досліджень засвідчив, що скиди зворотних вод господарськопобутової каналізації є вагомим чинником екологічної безпеки територій, що підтверджено відповідним кореляційним зв язком між кількістю випусків зворотних вод та динамікою санітарно-хімічних і бактеріологічних показників (r = -0,98-0,82). Однією з причин забруднення водопровідної води сполуками заліза є висока зношеність матеріалів водопровідних труб. Встановлено, що концентрації заліза загального у воді водорозподільної мережі перевищують вихідні концентрації водоносного горизонту в 1,2-4,3 рази. Природні Антропогенні Фізико-географічні: - грунтово-екологічна зональність; - генетичні типи грунтів; Метеорологічні: - атмосферні опади; - температура повітря; - водний стік; - рівні ґрунтових вод; Геохімічні: - хімічні властивості водоносних горизонтів; - хімічні властивості ксенобіотиків; Геоморфологічні: - рельєф; - висота над рівнем моря; - Гідрогеологічні: - режим підземних вод; - динаміка підземних вод; Техніко-технологічні: - скиди зворотних вод; - матеріально-технічний стан об єктів водопостачання; - викиди підприємств, установ, транспорту; - очисні споруди; - видобування корисних копалин; - агротехнічні прийоми; - агрохімічні заходи; - тваринницькі комплекси; Просторовопланувальні: - щільність житлової забудови; - планування та проектування комунікацій; - сільськогосподарська освоєність; - рілля; - меліорація; Ксенобіотики Міграція ксенобіотиків Рис. 10.1. Класифікація екологічних чинників за особливостями впливу на міграцію рухомих форм ксенобіотиків Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~146~ Очисні споруди водопідготовки є важливим чинником екологічної безпеки водопостачання і при забрудненні фільтрувального матеріалу можуть ініціювати забруднення питної води сполуками нітрогену. В процесі дослідження встановлено, що фільтрувальний матеріал, який потребує регенерації, може на 8-40 % спровокувати зростання вмісту нітритів та нітратів у водопровідній воді. Важливу роль у формуванні нітратного забруднення підземних вод відіграє агропромисловий комплекс. Встановлено, що основними чинниками забруднення підземних вод сільських селітебних територій нітратами є азотні мінеральні добрива (r=0,97) та неефективне використання відходів тваринницьких комплексів по відгодівлі свиней (r=0,88). Потенціюючими чинниками міграції даних речовин визначено атмосферні опади (r=0,76 0,92), розораність (r=0,86) та сільськогосподарська освоєність територій (r=0,85). Установлено, що зі зменшенням площ ріллі до 10-36 % модальні концентрації нітратів у ґрунтових водах знижуються до 18,2-23,4 мг/дм 3 (коефіцієнт кореляції r = 0,86, достовірно при p<0,001). Тривале застосування азотних мінеральних добрив в агроекосистемах в обсягах понад 38 кг діючої речовини на гектар призводить до незначного перевищення ГДК нітратів у ґрунтових водах 58 мг/дм 3, понад 64-75 кг діючої речовини/га до 86,5-138,9 мг/дм 3, що перевищує ГДК відповідно у 1,7-2,3 раза (r = 0,97, при p<0,001). При тривалому застосуванні азотних мінеральних добрив в обсягах 52-103 кг діючої речовини на гектар спостерігалося перевищення ГДК нітратів у воді артезіанських свердловин до 202,2 мг/дм 3 (r = 0,81). За таких умов необхідною умовою гарантування екологічної безпеки водопостачання сільського населення є переведення значної частини орних земель до складу лісових насаджень та багаторічних трав. Заліснення територій до оптимальних показників (до 37,1 % території в зоні Полісся та 15,8 % у зоні Лісостепу) дасть змогу знизити концентрації нітратів у ґрунтових водах в зоні Полісся до 23-40 мг/дм 3, у Лісостеповій до 45 мг/дм 3 (r = - 0,84, при p<0,001). Висока щільність кореляційного зв язку (r = 0,88, при p<0,05) залежності вмісту нітратів у ґрунтових водах від чисельності поголів я свиней у сільськогосподарських підприємствах свідчить про неефективне використання органічних відходів. Проведені дослідження демонструють, що переважна частина території області потребує впровадження заходів щодо підвищення рівня екологічної безпеки. Основою для таких заходів рекомендується адаптивно-ландшафтна організація землекористування та створення екологічно стійких агроландшафтів шляхом диференціації систем землеробства. Заліснення частини орних земель та створення кормових угідь з урахуванням здатності сільськогосподарських культур захищати ґрунт від деградації є одним з механізмів мінімізації забруднення поверхневих та підземних вод ксенобіотиками, зокрема нітратами. Ураховуючи зазначене вище, для зменшення рівнів забруднення підземних та поверхневих вод внаслідок міграційних процесів ксенобіотиків пропонуються організаційно-технічні заходи та рекомендації: - дотримуватися як на регіональному так і на локальному рівнях оптимального співвідношення між освоєними територіями, ріллею, лісами; - на територіях з найвищими показниками вмісту нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання, що визначаються за методикою Монографія

~147~ ранжування, довести показник лісистості до оптимального 15,8 %, на відміну від існуючого 7 та 12,46 % відповідно; - впровадження адаптивної господарської діяльності до навколишнього середовища (адаптивно-ландшафтна організація землекористування); - проведення агротехнічних та фітомеліоративних заходів на території груп ризику; - передбачити повну утилізацію органічних відходів галузі тваринництва. Важливу роль у перерозподілі сполук нітрогену з ґрунтовою вологою відіграють щільність житлової забудови, планування та проектування комунікацій, меліоративні заходи. Ураховуючи викладене, можна констатувати, що необхідною умовою забезпечення сільського населення екологічно безпечною питною водою є санітарний благоустрій приватних домогосподарств. При плануванні та проектуванні садибної забудови слід дотримуватись просторового планування меж забудови, враховуючи вимоги санітарного законодавства та будівельних нормативів. Одним із превентивних заходів є розвиток інфраструктури сільських селітебних територій, зокрема забезпечення централізованим водопостачанням з обов язковим водовідведенням та очисткою стічних вод. Основним критерієм екологічної небезпеки досліджуваних ксенобіотиків визначено рухомість (міграційну здатність), яка спричинена фізико-географічними, метеорологічними, геохімічними, геоморфологічними, гідрогеологічними умовами та антропогенним впливом. Встановлено, що процеси забруднення ґрунтових вод, а водночас і грунтів сільських селітебних територій характеризуються ареалом забруднення та його масштабністю: 1) масове забруднення - внаслідок інтенсивного ведення сільського господарства, тривалого широкомасштабного застосування мінеральних добрив та пестицидів, неконтрольованого розповсюдження органічних відходів; 2) локальне забруднення - внаслідок імпактного надходження екзогенних речовин в об єкти навколишнього середовища, порушення експлуатації інженерних комунікацій, відсутності планування та проектування меж житлової забудови. Для визначення послідовності здійснення екологічного моніторингу убіквітарних ксенобіотиків розроблено та запропоновано відповідний алгоритм (рис. 10.2) Екологічний моніторинг найбільш розповсюджених ксенобіотиків у водних об єктах здійснюється шляхом виконання послідовних етапів: І. Інформаційно-пошуковий етап це оцінка стану екологічної безпеки, що здійснюється на основі збору інформації відповідних установ та відомств, за результатами якої робиться попередній висновок щодо стану забруднення водних об єктів та розробляється програма конкретних досліджень, спрямованих на виявлення причин та масштабності ареалу забруднення, визначається комплекс екологічних показників, що підлягають обов язковому екологічному контролю. ІІ. Експериментальний етап базується на здійсненні спеціальних досліджень, необхідних для остаточного висновку щодо стану забруднення водних об єктів найбільш розповсюдженими ксенобіотиками. Визначаються показники якості води, формується інформаційна база. З метою виявлення масового характеру розповсюдження ксенобіотиків пропонується визначати модальний показник, що характеризує типовий рівень забруднення в конкретній адміністративній території. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~148~ Початок Інформаційно-пошуковий Експериментальний Аналітично-управлінський Оцінка стану екологічної безпеки на основі узагальнення та групування даних статистичної звітності екологічної інспекції, санепідстанцій, гідромеліоративної служби Попередній висновок щодо стану забрудненя, розробка програм подальших досліджень Визначення основних екологічних показників якості води Аналіз та статистична обробка отриманих результатів Формування інформаційної бази Встановлення масштабності ареалу забруднення Аналіз причиннонаслідкових звязків Остаточний висновок щодо джерела забруднення Розробка заходів щодо поліпшення екологічної ситуації та визначення їх ефективності Прийняття управлінських рішень Кінець Рис. 10.2. Блок-схема алгоритму етапів екологічного моніторингу найбільш розповсюджених ксенобіотиків ІІІ. Аналітично-управлінський на основі проведених досліджень визначаються причинно-наслідкові зв язки міграції найбільш розповсюджених ксенобіотиків з якістю води водних об єктів. Встановлюються джерела забруднення та розробляються конкретні заходи щодо ліквідації та попередження забруднення досліджуваних територій, які після визначення їх ефективності впроваджуються відповідними органами державної влади. На основі синтезу досліджень різних наукових установ та проведених власних аналітичних досліджень розроблено методику екологічної паспортизації децентралізованих джерел водопостачання [103], яка базується на основі комплексного еколого-санітарного обстеження і є одним із превентивних заходів, спрямованих на зниження рівнів забруднення питної води, а отже вагомим чинником створення екологічної безпеки регіонів (табл.10.1). Екологічна паспортизація передбачає загальну характеристику джерела водопостачання, санітарно-топографічну характеристику місцевості, оцінку земельної ділянки за ґрунтовими та гідрогеологічними умовами, технічну характеристику, опис санітарного стану грунту в зоні активного живлення джерела водопостачання та оцінку якості питної води. Усі зазначені елементи еколого-санітарного обстеження джерела відіграють суттєву роль у формуванні якості води, а тому ігнорування такими даними призведе до необ єктивних висновків щодо причин забруднення підземних вод. І. Загальна характеристику джерела водопостачання містить паспортні дані: тип джерела (свердловина, криниця, каптаж), адресу, реєстраційний номер, призначення вододжерела, кількість споживачів води, відомчу підпорядкованість (назва закладу, адреса та відповідальна особа), дату введення в експлуатацію та останнього ремонту. ІІ. Санітарно-топографічна характеристика місцевості передбачає географічні координати, що визначаються за координатними лініями топографічної карти; наводиться опис загального виду рельєфу, його окремі форми, їх розміри і взаємне розташування, відсоток ухилу території, визначення висоти над рівнем моря, ситуаційна характеристика навколишніх забудов, характеристика водомістких порід, Монографія

~149~ яка здійснюється експериментально або згідно кадастру підземних вод України. Таблиця 10.1. Екологічний паспорт джерела водопостачання І Паспортні дані 1 Адреса джерела водопостачання 2 Номер, назва 3 Характер використання ІІ Санітарно-топографічна характеристика місцевості 1 Рельєф місцевості 2 Географічне розташування 3 Висота над рівнем моря 4 Ситуаційна характеристика навколишніх забудов, їх фактична відстань та різниця висот 5 Характеристика водомістких порід 6 Розташування водоносних горизонтів по відношенню до джерела водопостачання ІІІ Оцінка земельної ділянки, відведеної під джерело водопостачання за ґрунтовими та гідрогеологічними умовами 1 Фільтраційна здатність грунту. 2 Рівень залягання ґрунтових вод 3 Напрямок ґрунтових вод 4 Швидкість руху ґрунтових вод 5 Оптимальний розмір санітарного розриву 6 Фактичний розмір санітарного розриву ІV Санітарно-технічне обстеження вододжерела 1 Запас води 2 Дебіт води 3 Відповідність улаштування: 1) ізоляція зрубу 2) облицювальні матеріали 3) висота виведених стінок 4) наявність глиняного замка 5) наявність відмостки 6) наявність спільних відер 7) опис накриття 3 Відповідність улаштування: 8) ізоляція зрубу 9) облицювальні матеріали 10) висота виведених стінок 11) наявність глиняного замка 12) наявність відмостки 13) наявність спільних відер 14) опис накриття 4 Ступінь озеленення території, % Результати епідеміологічного обстеження вододжерела (наявність або відсутність серед населення хвороб інфекційного та неінфекційного походження, які передаються водним шляхом). V Оцінка якості питної води 1 Органолептичні показники 2 Показники нешкідливості хімічного складу 3 Показники епідеміологічної безпеки 4 Радіологічні показники VІ Вивчення санітарного стану грунту в зоні активного живлення вододжерела 1 Оцінка фізичних властивостей грнту 2 Оцінка хімічних показників забруднення грунту Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~150~ Для визначення відсотку ухилу території проводять розрахунок за виразом: х = (Н * 100) / L%, де Н різниця висоти між вказаними точками (висота перерізу); L відстань між двома точками [129]. ІІІ. Оцінка земельної ділянки за ґрунтовими та гідрогеологічними умовами передбачає визначення фільтраційної здатності грунту, рівня залягання, напрямку та швидкості ґрунтових вод, визначення оптимального розміру санітарного розриву. Швидкість руху ґрунтових вод визначають орієнтовно за формулою Дарсі: V = К * і, де V швидкість руху ґрунтових вод; К коефіцієнт фільтрації водомісткої породи. Його визначають експериментальним шляхом чи знаходять за довідником; і ухил водоносного горизонту, встановлений за допомогою нівеліра при одночасному визначенні напрямку ґрунтових вод або за гідро ізогіпсами [129]. Визначення оптимального розміру санітарного розриву здійснюється за допомогою формули Салтикова-Беліцького: L = _ K ( n1 n2) t μ де L допустима відстань між джерелом забруднення і точкою водозабору; t необхідний проміжок часу руху води між джерелом забруднення і точкою водозабору (приймається час, який відповідає бактеріальному забрудненню 200 діб, а для хімічного - 400 діб); К коефіцієнт фільтрації; n 1 рівень підземних вод в районі забруднення водоносного горизонту, визначається експериментально; n 2 рівень води водоносного горизонту в точці водозабору; активна пористість (відношення об єму пор зразка породи, по якому рухається вода, до загального об єму цього зразка) [91]. ІV. Технічна характеристика джерела водопостачання передбачає визначення об єму та дебіту води в колодязі, а також вказують відповідність вимогам щодо облаштування колодязя: 1) стінки колодязя повинні бути щільними, за ізольованими від попадання поверхневого стоку (дощових і талих вод); 2) для облицювання колодязя рекомендують бетонні або залізобетонні кільця (цемент портланд марки не нижче «500», що не містить токсичних домішок); 3) камінь для колодязів повинен використовуватися з міцних стійких порід і викладатись на цементному розчині (цемент порт ланд марки не нижче «500»); 4) при влаштуванні дерев яних зрубів повинні використовуватись колоди товщиною не менше 15 см, дерево повинне бути хорошої якості, витримане 5-6 місяців, пряме, без глибоких тріщин, не заражене грибком; бажано використовувати вільху, в яз, модрину (дуб та сосна на першому етапі можуть надавати воді присмак та запах); 5) виведення стінок колодязя повинне бути на 0,7-0,8 м вище поверхні землі; 6) навколо колодязя необхідно облаштувати глиняний «замок» глибиною 2 м і шириною 1 м, потім зробити кам яну або бетонну відмостку шириною 2 м з нахилом 0,1 м від криниці; 7) для захисту колодязя від забруднення поверхневими стоками влаштовують канави з відводом стоків в сторону від колодязя; μ ; Монографія

~151~ 8) щоб запобігти забрудненню, верх колодязя закривається кришкою, чи залізобетонним перекриттям з люком, що закривається кришкою, і влаштовується навіс; 9) для попередження виникнення мутності води і полегшення чистки дно колодязя повинне покриватись фільтруючим шаром піску, гравію, чи щебеню товщиною 20-30 см [91]. V. Оцінка якості питної води здійснюється у відповідності з чинним нормативним законодавством України. VІ. Вивчення санітарного стану грунту в зоні активного живлення вододжерела передбачає визначення фізичних та хімічних властивостей грунту. Таким чином, лише ефективна й дієва система екологічної паспортизації децентралізованих джерел водопостачання дасть змогу виявляти джерела й визначати механізми забруднення та приймати оперативні рішення щодо ліквідації його наслідків. Висновки З метою розробки оптимальної системи управління екологічною безпекою водопостачання сільських селітебних територій пропонуються наступні заходи. 1. Здійснення ідентифікації екологічних чинників, які впливають на стан забруднення підземних вод за допомогою регламенту екологічного моніторингу найбільш розповсюджених ксенобіотиків як організаційний етап, що дасть змогу отримати результативну оцінку якості питної води, об єктивні причини та масштабність ареалу забруднення. 2. Ранжування адміністративно-територіальних утворень за модальним показником забруднення (нормативно-регулятині заходи екологічної безпеки), що дасть змогу здійснити зонування екологічно-небезпечних територій. 3. Екологічна паспортизація децентралізованих джерел водопостачання (організаційно-технічний етап), використання якої дасть змогу виявляти джерела й механізми забруднення та приймати оперативні рішення щодо ліквідації їх наслідків. 4. Реалізація організаційно-технічних заходів та рекомендацій, забезпечить зниження рівня забруднення підземних і поверхневих вод нітрогенними сполуками й важкими металами. Вказані вище заходи є підґрунтям підвищення рівня екологічної безпеки джерел водопостачання. Список використаних літературних джерел до розділів 9-10 1. Агроекологічна оцінка мінеральних добрив та пестицидів: Монографія / В. П. Патика, Н. А. Макаренко, Л. І. Моклячук [та ін.]; За ред. В. П. Патики. К.: Основа, 2005. 300 с. 2. Агроекологія: навч. посібник / О. Ф. Смаглій, А. Т. Кардашов, П. В. Литвак [та ін.]; К.: Вища освіта, 2006. С.254 292. 3. Агрохимия / под ред. П. М. Смирнова А. В. Перербургского. Изд. 3-е, перераб. и доп. М. : «Колос», 1975. 512 с. 4. Агроэкология / В. А. Черников, Р. М. Алексахин, А. В. Голубев и др.; под ред. В. А. Черникова, А. И. Чекереса [Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений]. М. : Колос, 2000. 536 с. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~152~ 5. Адаменко О. М. Державне геоекологічне картування першочергова задача природоохоронної служби. / О.М. Адаменко // Геоекологія і сталий розвиток. Київ: Обрії, 2004. - С. 288 295. 6. Адаменко О. М. Екологічна геоморфологія. / О. М. Адаменко, Г. І. Рудько, І. П. Ковальчук [Підручник] Івано-Франківськ: Факел, 2000. 411 с. 7. Адаменко О.М. Комп ютеризована система екологічної безпеки центральної та східної Європи. / О. М. Адаменко // Екологічна безпека та збалансоване ресурсокористування 2(4). Івано-Франківськ, 2011. С.4 10. 8. нфилатов В. С. Системный анализ в управлении. / В. С. Анфилатов, А. А. Емельянов, А. А. Кукушкин. М.: Финансы и статистика, 2003. 368 с. 9. Бадьин П. П. Обеспечение населения физиологически полноценной питьевой водой. / П. П. Бадьин, Ю. А. Рахманин, Н. П. Фрог // Материалы конгресса «ЭКВАТЕК-2005». М., 2005. С.119 122. 10. Білявський Г. О. Роль і перспективи розвитку екологічного менеджменту в АПК України. / Г. О. Білявський // Натураліс. - 2., 1998. С. 12 14. 11. Богдановский Г. А. Химическая экология. / Г. А. Богдановский - М.: Изд-во МГУ, 1994. 237 с. 12. Василенко С. Л. Екологічна безпека водопостачання: основні принципи / С. Л. Василенко // Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення. УкрНДІЕП. Х.: ВД «Райдер», 2005. Т. 1. С. 251 256. 13. Василенко С. Л. Екологічна безпека систем водопостачання міст: методологія вивчення та управління: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра тех. наук. / С. Л. Василенко - К.; УНГЦ, 2007. 20 с. 14. Василенко Н. М. Действие ксенобиотиков на систему крови. / Н. М. Василенко. М.: Медицина, 2002. С. 258 289. 15. Великий В. И. Гигиеническая оценка технологии использования агрохимикатов при выращивании зерновых культур в условиях индивидуализации сельского хозяйства. / В. И. Великий. // Гигиена труда. 1987. - 8.- С. 5 8. 16. Великий В. И., Мудрый И. В. Некоторые эколого-гигиенические аспекты интенсивного применения азотных минеральных удобрений в сельском хозяйстве. / В. И. Великий, И. В. Мудрый // Довкілля та здоров'я. - 1999. - 4. С.55 58. 17. Веремеєнко С. І. Еволюція та управління продуктивністю ґрунтів малого Полісся України. / С. І. Веремеєнко - Луцьк: Надстир'я, 1997. - 314 с. 18. Веремеєнко С. І. Охорона грунтів та відновлення їх родючості : навч. посібник / С. І. Веремеєнко. Рівне : НУВГП, 2010. - 219 с. 19. Влияние нитратов и нитритов на состояние здоровья населения / Ю.В. Новиков, Н. И. Окладников, М. М. Сойфутдинов, И. Л. Андреев // Гигиена и санитария, 1985. 8. С. 58 62. 20. Водозабезпеченість і якість підземних вод Житомирщини: наукове видання / І. Захаркевич, А. Запольський, П. Малярчук // Водне господарство України: науковотехнічний часопис. 2001. 1. С. 26 31. 21. Войнар А. И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М.; Высш. шк., 1960. С. 44-102. 22. Габович Р. Д., Припутина Л. С. Гигиенические основы охраны продуктов питания от вредных химических веществ. / Р. Д. Габович, Л. С. Припутина. К.: Здоровя, 1987. 248 с. Монографія

~153~ 23. Галич М. А., Стрельченко В. П. Агроекологічні основи використання земельних ресурсів Житомирщини. / М. А. Галич, В. П. Стрельченко. Житомир: в-во «Волинь», 2004. 184 с. 24. Гігієна харчування з основами нутриціології. / Т. І. Аністратенко, Т. М. Білко, О. В. Благодарова [та ін.]; за заг. ред. В. І. Ципріяна. К.: Медицина, 2007 С.204. 25. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Нитраты, нитриты и N- нитрозосоединения. ВООЗ, Женева, 1986. 56 с. 26. Гигиеническая оценка овощей с высоким содержанием нитратов при длительном хранении. / Н. Б. Рымарь-Щербина, О. И. Циганенко, В. С. Лапченко и др. // Вопросы питания, 1991. 6. С. 42 45. 27. Голубева Н. Г. Основы биоэнергоинформационной медицины: науч. пособ. [для студ. мед. учеб. завед] / Н. Г. Голубева, М. В. Курик. К.: «АДЕФ-Украина», 2006. 192с. 28. Гончарук Є. Г. Комунальна гігієна: підруч. / Є. Г. Гончарук. К.: Медицина, 2004. 560 с. 29. Гошовський В. С., Рудько Г. І. Екологічна безпека техноприродних геосистем адміністративних областей / В. С. Гошовський, Г. І. Рудько. - Київ: «Академпрес», 2009. 192 с. 30. Дегодюк Е. Г. Екологічні основи використання добрив. / Е. Г. Дегодюк. К. : Урожай, 1988. 232 с. 31. Державні санітарні правила забудови населених місць: 173 МОЗ України, 1996. С. 17 18. 32. Дмитренко І. А. Екологічне право України: Підручник. 2-е вид., перероб. і доп. / І. А. Дмитренко - К.: Юрінком-Інтер, 2001. С. 31 36. 33. Добровольский Г. В. Экологические функции почвы: учеб. пособие / Добровольский Г. В., Никитин Е. Д. М. : Изд-во МГУ, 1986. 136 с. 34. Екологічна безпека та охорона навколишнього середовища. / О. І. Бондар, Г. І. Рудько [та ін.]; за ред. О. І. Бондаря, Г. І. Рудька. - К.: вид-во ПП Екмо ; Х.: Тов. Укртехнологія. 2004. 423 с. 35. Еколого-гігієнічні проблеми виробництва та безпечного застосування мінеральних добрив з зарубіжної сировини: методичне, законодавче та аналітичне забезпечення. / М. Г. Проданчук, В. І. Великий, І. В. Мудрий, О. С. Світлий // Гигиена населенных мест. 2001. вып. 38, Т.1 С. 250 259. 36. Еколого-економічні проблеми довкілля Житомирщини: монографія / В.І. Карпов, С. П. Сіренький, В. К. Данилко [та ін.]; під заг. ред. П. П. Михайленка. Житомир, 2001. 320 с. 37. Закон України «Про забезпечення санепідблагополуччя населення» 4004-ХІІ від 24.04.96р. [Електронний ресурс] / Вид. офіц. 2002. - Режим доступу:http://zakon.rada.gov.ua/. 38. Запольський А. К. Водопостачання, водовідведення та якість води: підручник / А. К. Запольський. К. : Вища школа, 2005. 671 с. 39. Запольський А. К. Основи екології: підручник / Запольський А. К., Салюк А. І. [за ред. К.М. Ситника]. 2-ге вид., допов. і переробл. К. : Вища шк., 2004. 382 с. 40. Зарубин Г. П. Гигиеническая оценка нитратов в пищевых продуктах. / Г. П. Зарубин, М. П. Дмитриев, Е. И. Приходько // Гигиена и санитария. 1984. 7, С. 49 52. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~154~ 41. Зекцер И. С. Подземные воды как компонент окружающей среды / И. С. Зекцер. М. : Научный мир, 2001. 328 с. 42. Землеробство з основами ґрунтознавства, агрохімії та агроекології: Навч. посіб. [для підготовки фахівців в аграр. вищ. навч. закладах ІІ-ІV рівнів акредитації] / М.Я. Бомба, Г.П. Періг, С.М. Рижук [та ін.]; за заг. ред. М.Я. Бомби - К.: Урожай, 2003. с. 371 372. 43. Качинський А. Б. Екологічна безпека України: системний аналіз перспектив покращення. / А. Б. Качинський К.: НІСД, 2001. 312 с. 44. Качинський А. Б., Єгоров А. Б. Екологічна безпека України: системні принципи та методи її формалізації. / А. Б. Качинський, Ю. В. Єгоров // Національна безпека: український вимір. 2009. N 4. С. 71 79. 45. Качинський А. Б., Лавриненко С. І. Порівняльний аналіз стану навколишнього середовища України та окремих держав / А. Б. Качинський, С. І. Лавриненко // Стратегічна панорама. 1999. 4. С. 140 149. 46. Качинський А. Б. Перед лицем екологічних загроз: міжнародний і національний аспект екополітики. / А.Б. Качинський // Політика і час. 1994. 5. С. 73 77. 47. Качинський А. Б. Системний аналіз визначення пріоритетів в екологічній безпеці України / А. Б. Качинський [Препр. / Рада Національної безпеки при Президентові України. Нац. ін-т стратег. дослід.; Вип. 42] - К., 1995. 46 с. 48. Качинський А. Б., Хміль Г. А. Екологічна безпека України: аналіз, оцінка та державна політика / А. Б. Качинський, Г. А. Хміль. [Сер. Екологічна безпека ; Вип. 3]. К.: НІСД, 1997. 127 с. 49. Ковальова О. О. Нові підходи до рішення проблем екологічної безпеки господарсько-питного водопостачання / О. О. Ковальова // Коммунальное хозяйство городов, 74 2006. С. 271 274. 50. Корсун С. Г. Екотоксикологічне обстеження сільських сельбищних територій : методичні рекомендації. / С. Г. Корсун, В. Ф. Камінський, В. І. Гамалей. К.: ВД «ЕКМО», 2010. 44 с. 51. Корсун С. Г. Рекомендації щодо благоустрою територій сільських населених пунктів. / С. Г. Корсун, В. Ф. Камінський, В. І. Гамалей. К.: ВД «ЕКМО», 2008. 60 с. 52. Клименко М. О. Моніторинг довкілля: Підручник. / М. О. Клименко, А. М. Прищепа, Н. М. Вознюк - К.: Видавничий центр "Академія", 2006. 360 с. 53. Клименко М. О. Моніторинг поверхневих вод / Клименко М. О., Прищепа А. М., Вознюк Н. М. // Моніторинг довкілля. Рівне, 2004. Розд.4. С.100 140. 54. Кумаковский М. С. Клинические формы повреждения гемоглобина. / М. С. Кумаковский. Л.: Наука, 1968. 211 с. 55. Лисиченко Г. В. Методологія оцінювання екологічних ризиків: Монографія / Г. В. Лисиченко, Г. А. Хміль, С. В. Барбашев. - Одеса : Астропринт, 2011. 368 с. 56. Лужков А. Д. Скорость восстановления нитратов до нитритов в сырой массе некоторых растений. / А. Д. Лужков // Гигиена и санитария. 1990. 1. С. 29 30. 57. Макаренко Н. А., Паращенко І. В. Рухомість свинцю у різних типах грунтів України під впливом природних та антропогенних чинників / Н. А. Макаренко, І. В. Паращенко // Агроекологічний журнал. 2007. 3. С. 34 39. 58. Медичні, соціальні, радіобіологічні аспекти та наслідки Чорнобильської аварії: збірник матеріалів ІІІ міжвузівської науково-практичної конференції студентів, Монографія

~155~ аспірантів та молодих вчених [«Наука. Молодь. Екологія»] (24-25 травня 2007р.) / Міністерство аграрної політики України, ДВНЗ «Житомирський національний агроекологічний університет», Житомир: видавництво ЖДУ ім. І.Франка, 2007. 250 с. 59. Мембранотоксичні мстивості метгемоглобін утворюючих отрут. / В. В. Храпак, З. П. Омельяненко, І. Л. Сопіна [та ін.] // Современные проблемы токсикологии. 2003. 4. С. 28 34. 60. Мироненко М. А. Санитарная охрана внешней среды в районах промышленноживотноводческих комплексов. / М. А. Мироненко, И. Ф. Ярмолик, А. В. Коваленко. М.; Медицина, 1978. С. 60 65. 61. Мудрак О. В. Антропогенні зміни ґрунтового покриву Поділля / О. В. Мудрак // Зб. Наук. пр. Подільської держ. аграр.-техн. академії. Кам'янець-Подільський, 2000. Вип. 8. С. 180 186. 62. Насонкіна Н. Г. Підвищення екологічної безпеки систем питного водопостачання : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня докт. техн. наук / Н. Г. Насонкіна. Донецьк, 2006. 21 с. 63. Насонкина Н. Г. Повышение экологической безопасности систем питьевого водоснабжения. / Н. Г. Насонкина Макеевка: ДонНАСА, 2005. 181с. 64. Національна доповідь Щодо якості питної води та стану питного водопостачання в Україні у 2003 році / Державний комітет України з питань житлово-комунального господарства. К., 2004. 142 с. 65. Нітратне забруднення води криниць України як складова екологічної кризи водопостачання / Л. В. Войтенко, І. А. Осипенко, Н. К. Артюх // Вода і водоочисні технології 2009. 1 2 (31-32). С. 33 35. 66. Нитраты, нитриты, N-ниторозосоединения. ВООЗ. Женева, 1981, С. 37 43. 67. Околітенко Н. І, Гродзинський Д. М. Основи системної біології [навчальний посібник] / Н. І. Околітенко, Д. М. Гродзинський. К.: Либідь, - 2005. 360 с. 68. Опополь Н. И. Нитраты (гигиенические аспекты проблемы) / Н. И. Опополь, Е. В. Добрянская. Кишинев: Штиица, 1986. 125 с. 69. Опополь Н. И. Об особенностях токсического воздействия нитратов, содержащихся в растительных пищевых продуктах // Вопросы питания. 1991. 6. С. 15 20. 70. Особисті підсобні господарства України. К.; 2001. 40 с. 71. Особливості реформування окремих підгалузей ЖКГ [Електронний ресурс] / Электронный журнал энергосервисной компании "Экологические системы". 2003. - 10. Режим доступу: http://esco-ecosys.narod.ru/2003_10/art40.htm 72. Палапа Н. В., Колесник Ю. П. Агроекологічні проблеми сільських селітебних територій та шляхи їх розв язання / Н. В. Палапа, Ю. П. Колесник // Агроекологічний журнал. 2009. 1 С.30 35. 73. Палапа Н. В., Колесник Ю. П. Вміст нітратів у основних компонентах селітебних агроекосистем. / Н. В. Палапа, Ю. П. Колесник // Агроекологічний журнал. 3. 2007. С. 50 52. 74. Пастернак П. С. Ліс і охорона вод від забруднення / Пастернак П. С., Приходько М. М. [Сер. Охорона навколишнього середовища] Ужгород : Карпати, 1988. 96 с. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~156~ 75. Патика В. П., Тараріко О. Г. Агроекологічний моніторинг та паспортизація сільськогосподарських земель. / В. П. Патика, О. Г. Тараріко К.: Фітосоціоцентр, 2002. 296 с. 76. Петрук В. Г. Аналіз стану якості водопровідної питної води у Вінницької області [Електронний ресурс] / [Петрук В. Г., Гайдей Ю. А., Вовк О. С. та ін.] // Збірник наукових статей ІІІ-го Всеукраїнського з їзду екологів з міжнародною участю. Вінниця, 2011. Том.1. С.94 96. Режим доступу: http://eco.com.ua/ 77. Петрук В. Г. Аналіз стану якості питної води у колодязях м. Вінниці та Вінницької області [Електронний ресурс] / [Петрук В. Г., Гайдей Ю. А., Вовк О. С. та ін.] // Збірник наукових статей XІ регіональої науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу, співробітників тастудентів ВНТУ Режим доступу: http://eco.com.ua/ 78. Попов В. И, Радченко В. В. Гигиенические аспекты применения удобрений. / В. И. Попов, В. В. Радченко // Химия в сельском хозяйстве. 1993. 1-2. С. 17 18. 79. Правила охорони поверхневих вод від забруднення зворотними водами. затв. постановою Каб. Мін. України / Вид. офіц. 1999. 80. Пріоритетні напрямки розвитку гігієнічної науки в Україні: матеріали ХІІІ з їзду гігієністів України «Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України.» (Київ 2006р.) / Міністерство охорони здоров я України, Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва, К.: ТОВ «Агентство Україна», 2006. С. 63-65. 81. Пріоритетні напрямки розвитку гігієнічної науки в Україні / Ю. І. Кундієв, Є. Г. Гончарук, Ю. С. Каган [та ін.] // Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України. К.; 2006. С. 13 17. 82. Проблема забруднення овочевої продукції нітратами. / Л. Г. Засипка, Ю. М. Ворохта, Л. В. Степанова // Проблеми харчування. 2008. - 3-4 (19). С. 32 34. 83. Проблеми якості питної води: наукове видання / А. Запольський, І. Захаркевич // Водне господарство України: науково-технічний часопис. 2010. 6. С.50 52. 84. Проданчук Г. Н., Балан Р. М. Токсические метгемоглобинемии: механизмы формирования и пути оптимизации лечения. / Г. Н. Проданчук, Р. М. Белан // Современные проблемы токсикологии. 2007. 1. С. 56 59. 85. Продуктивність водоресурсних джерел України: теорія і практика / під заг. ред. Б. М.Данилишина. К.: РВПС України НАН України, 2007 412с. 86. Про питну воду та питне водопостачання: Закон України від 10.01. 2002 2918-III Затв. постановою Каб. Мін. України [Електронний ресурс] / Вид. офіц. 2002. - Режим доступу: http://zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws. 87. Про стан питного водопостачання та якість питної води в Україні / Центральна санітарно-епідеміологічна станція МОЗ України; Голов. санітарно-епідеміологічне управління МОЗ України. К.: Медицина, 2009. 25 с. 88. Робертс Г.С. Безвредность пищевых продуктов. / Г.С. Робертс. М.: Агропромиздат, 1986. 287 с. 89. Рудько Г. І., Адаменко О. М. Екологічний моніторинг геологічного середовища. / Г. І. Рудько, О. М. Адаменко [Підручник] Львів: видавничий центр ЛНУ ім. І.Франка, 2001. 246 с. 90. Рудько Г. І., Адаменко О. М. Конструктивна геоекологія: наукові основи та практичне втілення / Г.І. Рудько, О.М. Адаменко - К.: Маклаут, 2008. 320 с. Монографія

~157~ 91. Руководство к практическим занятиям по коммунальной гигиене / Р.Д. Габович, Е. И. Гончарук, В. А. Рудейко, В. И. Циприян. М.; 1977. 496 с. 92. Сальникова Л. С. Нитрозамины. / Л. С. Сальникова. М.; Центр международных проектов, ГКНТ, 1983. 27 с. 93. Санітарно-гігієнічна оцінка сільських селітебних територій. / М. П. Вашкулат, О. М. Черевко, Э. В. Лівінська [та ін.]. // Агроекологічний журнал. 2009 1 С. 36 40. 94. Современные проблемы технологии подготовки питьевой воды. / В. В. Гончарук, Н. А. Клименко, Л. А. Савчина [и др.] // Химия и технология воды. 2006. Т. 28, - 1 С.3 95. 99. Статистичний збірник Довкілля України за 2003 рік / Державний комітет статистики України: під загальним керівництвом Ю. М. Остапчука. К., 2004. 264 с. 100. Талакин Ю. Н. Гигиенические аспекты соединений тяжелых металлов в почве и воде: состояние проблемы, перспективы дальнейших исследований (обзор) / Ю. Н. Талакин, Л. А. Сергеева, С. Ф. Давыдова, А. И. Педоренко // Довкілля та здоров'я. 2007. 3 (42). С.13 19. 101. Тарасова В. В. Екологічна статистика. / В. В. Тарасова Підручник. - К.: «Центр учбової літератури», 2008. 392 с. 102. Таубе П. Р. Химия и микробиология воды: учебник для студентов вузов / Таубе П. Р., Баранова А. Г. М. : Высш. шк., 1983. 280 с. 103. Характеристика населення України [Електронний ресурс] / Наукова бібліотека "Буковина" - Режим доступу: http://buklib.net/component/option,com_jbook/ 104. Хвесик М. А., Мандрик В. М. Основні тенденції та закономірності використання водних ресурсів у системі суспільного відтворення. / М. А Хвесик, В. М. Мандрик // Вода і водоочисні технології. 2009. 1-2 (31-32) С. 13 22. 105. Хільчевський В. К. Водопостачання і водовідведення. Гідроекологічні аспекти. / В.К. Хільчевський. К.: ВПЦ Київський університет, 1999. 319 с. 106. Чинники критичних рівнів забруднення поверхневих і питних вод азотними сполуками в сільськогосподарських ландшафтах. / О. Г. Тараріко, Л. П. Коломієць, І. П. Шевченко, С. С. Коломієць // Вісник аграрної науки. 1998. 12. С. 38 44. 107. Шапхоев С. П. К вопросу о вертикальной миграции нитратов в черноземе Ставропольского плато. / С. П. Шапхоев. // Почвоведение. 1985. 6 С.99 102. 108. Швембергер И.М. Вопросы экологии /И.М. Швембергер. 1965. С.34 39. 109. Щербатюк А. Ф. Фещенко В. П. Еколого-гігієнічна оцінка земель сільськогосподарського призначення Житомирської області. / А. Ф. Щербатюк, В. П. Фещенко // Наукові здобутки молоді вирішенню проблем АПК : зб. тез доповідей (15 грудн. 2009 р.) / Інститут сільського господарства Полісся. Житомир, 2009. С. 16 18. 110. Щербатюк А. Ф., Фещенко В. П. Моніторинг якості води джерел централізованого водопостачання Житомирського району / А. Ф. Щербатюк, В. П. Фещенко // Вісник ЖНАЕУ. 2011. 1 (28) С. 428 435. 164. 111. Щербатюк А.Ф., В.П. Фещенко. Органічне забруднення вод гідрографічної мережі Житомирського району. / А.Ф. Щербатюк, В.П. Фещенко // Вісник ЖНАЕУ / Житомирський нац. агроекол. ун-т. Житомир, 2010. Вип. 2 (27). С. 206 214. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~158~ 112. Щербатюк А. Ф., Шульга І. В., Фещенко В. П. Якість води сільських селітебних територій Житомирської області: концептуальні еколого-гігієнічні аспекти. / А. Ф. Щербатюк // Вісник Подільського державного аграрно-технічного університету. 2010. 10. С. 210 216. 113. Щербатюк А. Ф., Фещенко В. П. Якість питної води децентралізованих джерел Житомирської області / А. Ф. Щербатюк, В. П. Фещенко // Екологія людини : зб. матеріалів IV-ої наук.-теорет. конф. (23 квітня 2009 р.) / ЖНАЕУ. Житомир: Вид-во Експертного центру «Укрекобіокон», 2009. С. 108 113. 114. Яцик А. В. Водне господарство в Україні / А. В. Яцик, В. М. Хорєва. - К.: Генеза, 2000. 456 с. 115. Cornblfth N., Hartmann A. Methemoglobinemia in young ifants. J. of Peds. 1988. Vol. 33, 36, P. 421 426. 116. David N. Lerner. Urban Groundwater Pollution / David N. Lerner // International Association of Hydrogeologists (IAH). Ballkema, 2004. 278 p. 117. Guo Huaming. Effects of water table and fertilization management on nitrogen loading to groundwater / Guo Huaming, Li Guanghe, Zhang Dayi, Zhang Xu, Lu Chang'ai // Agr. Water Manag. N 1-2. 2006. V.82. P.86 98. 118. Haan M., Kaplan G.A., Camacho T. Poverty and helth // Am. J. Epidemiol. 1987/ - vol. 125. P. 989 998. 119. Jarema J.M., Poisoning, Toxicology, symptoms and Trea tment Springfield. 1980. P. 67 99. 120. Khalil Hicham El. Heavy metal contamination from mining sites in South Morocco: monitoring metal content and toxicity of soil runoff and groundwater / Khalil Hicham El, Hamiani Ouafae El, Bitton Gabriel, Ouazzani Naaila, Boularbah Ali // Environ. Monit. and Assess. N 1-3. 2008. V.136. P.147 160. 121. M. Biasioli. Potentially Toxic Elements Contamination in Urban Soils: A Comparison of Three European Cities / M. Biasioli, H. Grcman, T. Kralj, F. Madrid, E. Díaz-Barrientos, and F. Ajmone-Marsan // J. Environ. Qual., Jan 2007. 36:70 79. 122. Gottschall, M. Nitrogen, Phosphorus, and Bacteria Tile and Groundwater Quality Following Direct Injection of Dewatered Municipal Biosolids into Soil / N. Gottschall, M. Edwards, E. Topp, P. Bolton, M. Payne, W. E. Curnoe, B. Ball Coelho, and D. R. Lapen // J. Environ. Qual. May-June 2009. 38: 1066 1075. 123. Nicholas W. Lepp. Heavy Metal Contamination of Soil: Problems and Remedies / Nicholas W. Lepp // Enfield, 2005. 252 p. 124. Price D. Methemoglobinemia // Joldfranks Toxicoljgi Evtrgencies. 5 th ed. 1994/ - P. 1669 1680. 125. Sabine Goldberg. Geochemistry, Groundwater and Pollution / Sabine Goldberg // Leiden, The Netherlands, Ballkema, 2006. 649 p. Монографія

~159~ РОЗДІЛ 11. ВПЛИВ ҐРУНТУ НА ЯКІСТЬ ВОДИ ДЕЦЕНТРАЛІЗОВАНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ Бордюг Н.С. Природне середовище, яке сформувало в процесі еволюції людину, значною мірою пов язане з водою. Всі екологічні системи залежать від наявності та якості води. При дефіциті або різкому погіршенні її якості відбуваються деградація та розпад екосистем. Якість води водотоку великою мірою характеризує екологічний стан басейну річки. Найповніше цей стан визначається показниками використання природних ресурсів, рівнем урбанізації, радіоактивним забрудненням, ступенем ерозії ґрунтів та ін. Лише розуміння стану окремих компонентів екосистеми у взаємозв язку зі станом системи в цілому дасть змогу швидко і точно для практики визначити прийнятність того чи іншого рішення, його екологічну обґрунтованість [7]. Найбільший вплив на якість підземних вод має такий компонент екосистеми, як ґрунт. Ґрунти перерозподіляють значну кількість атмосферної вологи і таким чином регулюють водний баланс суші. Вони є біологічним фільтром і нейтралізатором багатьох антропогенних забруднень і здатні до самоочищення [17]. Ґрунти, що створювалися природою протягом тисячоліть, у результаті нераціональної господарської діяльності людей виснажуються загрозливими темпами [17]. З року в рік падає їх якість, що викликане вилученням земель, порушеннями земельних площ і ґрунтового покриву, вторинним засоленням, ерозією і дефляцією, опустелюванням і заболочуванням, втратами гумусу, а також антропогенним забрудненням. На непорушених територіях ґрунтовий шар деградує через випадання забруднюючих речовин, які деформують угрупування ґрунтових організмів. У результаті змінюється структура ґрунту, склад речовин у ньому, погіршується здатність мінералізувати органічні залишки тощо [2]. Внаслідок розорювання, меліорації та широкомасштабного застосування в сільському господарстві хімічних препаратів (гербіцидів, інсектицидів тощо) ґрунти деградують та перенасичуються шкідливими речовинами фосфором, азотом, фтором, стронцієм, ураном та ін. [17]. Впливає на формування якості води у водоймищах зрошування ґрунтів, що супроводжується змивом у водоймища великих об ємів ґрунту [19]. За рахунок зрошення в усьому світі заболочується й засолюється від 30-80% земель, що призводить до втрат для сільського господарства 2-3 тис.км 2 ріллі. Один із самих небезпечних наслідків зрошування засолення земель. При необґрунтовано збільшених нормах поливу, при втратах зрошувальної води з каналів підвищується рівень ґрунтових вод і підйом розчинних солей по капілярах ґрунту [2, 17, 201]. При осушенні земель знижуються рівні ґрунтових вод, утворюється зона аерації, яка регулююче діє на формування водного режиму водотоків. В окремих районах Полісся спостерігається також посилення висхідного розвантаження підземних вод у річки [7]. Кожні 10 років людство втрачає близько 7% верхнього шару ґрунту внаслідок вітрової та водної ерозії. Ерозія призводить до зниження родючості ґрунту, його порушення і в кінцевому підсумку до повного знищення. Прискорена ерозія Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~160~ зумовлена переважно антропогенною діяльністю. Вона може бути спричинена безконтрольним вирубуванням лісів, непомірним випасанням худоби, розорювання схилів, ущільненням ґрунту під час обробітку, технологією вирощування польових культур, будівництвом трубопроводів та шляхів, незадовільною технологією меліоративних робіт тощо. Ерозія й засолення призводить до посухи та опустелювання земель [17]. Вважають, що за останні десятиріччя кількість схильних до ерозії ґрунтів майже потроїлася в порівнянні з минулим століттям [38]. Розорюваність в Україні є найвищою в світі й досягла 56% території країни і 80% сільськогосподарських угідь [17]. Розорюваність території, змінюючи умови формування водного стоку, сприяє активному винесенню біогенних речовин в природне середовище і водостоки. Розорані ґрунти у порівнянні з їх природними аналогами володіють абсолютно іншими водно-фізичними властивостями. Для них характерна низька водопроникність і значний поверхневий стік. Інтенсивний розвиток процесів фізико-механічного вивітрювання і змиву ґрунтоутворюючих порід сприяє підвищенню мінералізації поверхневих вод. Чіткий зв язок між сталістю агроекосистем і станом водних ресурсів виявляється і при розгляді інфільтраційних процесів зокрема, кількість води, що просочується, змінюється залежно від гранулометричного складу ґрунту і обумовлене відмінностями у вологоємності та водоутримуючий здатності. Чим вище родючість ґрунту і вміст у ній гумусу, тим більше її гігроскопічність, а отже, і такі показники, як вологоємність і водоутримуюча здатність [2]. У роботах, спеціально присвячених вивченню процесів формування хімічного складу ґрунтових вод і впливу на нього ґрунту, робиться ряд конкретних узагальнень. Так, відмічається, що при взаємодії підзолистих ґрунтів з атмосферними опадами, які мають кислі значення рн, має місце збагачення інфільтраційних вод хімічними компонентами за рахунок розчинення ґрунтових солей і катіонного обміну. У випадку, якщо опади характеризуються лужними значеннями рн, може проходити зворотній процес втрата розчином хімічних компонентів і накопичення їх в поглинаючому комплексі ґрунту [13]. При взаємодії опадів з іншими ґрунтами результати можуть бути відмінними. Наприклад, спостерігається додаткове збагачення лужних опадів хімічними з єднаннями ґрунту, у випадку якщо для ґрунтових профілів характерна значна засоленість або збагачення солями гумінових кислот, що розчиняються більш інтенсивно в лужному середовищі. Наведені приклади свідчать про те, що перетворення атмосферних опадів у ґрунтові води сильно залежить як від початкового складу самих опадів, так і від конкретних властивостей і складу ґрунту [13]. У ґрунті відбуваються складні фізико-хімічні, біологічні і інші процеси. Так, під впливом одних мікроорганізмів, хоча і дуже повільно, окислюється оксид вуглецю, під впливом інших руйнуються стійкі інсектициди, і т.д. На відміну від інших об єктів навколишнього середовища (повітря, води), де протікають і процеси самоочищення, ґрунт володіє цією властивістю в незначній мірі. У ґрунт шкідливі речовини можуть потрапляти різними шляхами: з атмосфери у вигляді грубодисперсних фракцій аерозолів, що входять до складу викидів промислових підприємств, а також з дощем і снігом. З атмосферними опадами можуть випадати азотна і сірчана кислоти, сульфати, нітрати і інші речовини, внаслідок чого Монографія

~161~ відбувається підкислення ґрунту. Забруднюючи речовини можуть бути внесені у ґрунт і у вигляді добрив, а також при поливі забрудненою водою. При цьому із зрошувальною водою часто переносяться забруднені шлаки і шлами, що містять шкідливі речовини, зокрема, важкі метали [11, 14, 35, 40]. Пестициди можна знайти практично скрізь у навколишньому середовищі. Стійкість пестицидів в значній мірі залежить від типу ґрунту. Важкі глинисті ґрунти утримують їх довше, ніж легкі піщані. Тим часом, всі вони володіють вельми токсичними властивостями, і контроль за їх вмістом у ґрунті має велике значення для охорони здоров я. Значної шкоди завдають земельним ресурсам забруднення ґрунтів викидами промисловості та використання засобів хімізації в аграрному секторі. Понад 40% органіки, що утворюється в результаті діяльності великих тваринницьких комплексів та птахофабрик, з потенційних виробників органічних добрив перетворюється на джерела забруднення довкілля. У районах свино- і птахоферм природне середовище забруднюються продуктами розкладання й гниття екскрементів (до 2,5 тис.м 3 /добу), шкідливими газами (аміак, гідрогенсульфід) та органічними кислотами [17]. Серед забруднюючих речовин за масштабами забруднення і дії на біологічні об єкти особливе місце займають важкі метали. В принципі багато з них необхідні живим організмам, проте, в результаті інтенсивного штучного збільшення їх концентрації в біосфері і особливо в ґрунті, вони стають токсичними для біоти. Небезпеку, яку зумовлюють забруднення важкими металами, посилюється ще і слабким виведенням їх з ґрунту [2]. За оцінкою науковців ННЦ Інституту ґрунтознавства і агрохімії ім. О.Н. Соколовського УААН, в даний час біля 20% орних земель України в тій чи іншій мірі забруднено важкими металами [28]. Основним джерелом надходження важких металів на земну поверхню є пилогазові викиди гірничорудної, металургійної та хімічної промисловості. Забруднення ґрунтового покриву дуже тісно пов язане з роботою електростанцій, автомобільного та залізничного транспорту. Підвищений вміст важких металів у ґрунті може бути наслідком застосування в сільськогосподарському виробництві меліорантів, добрив та пестицидів, а також використання для зрошення забруднених побутових і промислових стічних вод [26, 28]. Постійне надходження важких металів у ґрунт призводить до формування зон підвищеної екологічної токсичності. У межах цих зон змінюються характер міграції елементів і деякі геохімічні параметри ґрунту [26]. Важкі метали зазнають у ґрунті хімічні перетворення, в ході яких їх токсичність змінюється в дуже широких межах. Найбільшу небезпеку являють рухомі форми важких металів, тобто найдоступніші для живих організмів. Рухливість же істотно залежить від грунтово-екологічних чинників, основні середовища яких вміст органічної речовини, кислотність ґрунту, окислювально-відновні умови, густина ґрунту і ін. [2, 28]. У результаті забруднення важкими металами погіршується не тільки якість ґрунту, але й утворюється додаткове джерело забруднення поверхневих і підземних вод [34]. До 30 40% важких металів та їх похідних потрапляє із ґрунту у підгрунтові води [26]. Одночасно відкриті ділянки ґрунту стають потужним джерелом вторинного забруднення атмосферного повітря [34]. Ґрунт є бар єром від забруднень акваторій, що проявляється у його здатності до сорбції. Основний прояв даної функції ґрунтів полягає в тому, що ґрунт завдяки своїй Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~162~ величезній поверхневій активності в змозі поглинати багато шкідливих сполук на шляху їх міграції у водні екосистеми, а також знижувати надмірне надходження біофільних елементів. Здатність ґрунту сорбувати виявляється виключно важливою, оскільки, наприклад, радіоактивні ізотопи з водного середовища поглинають організми набагато активніше, ніж з ґрунтів, що може привести до швидкого порушення у них обміну речовин. Коефіцієнти накопичення більшості радіоізотопів, що вивчалися, у прісноводих рослин досягає десятка тисяч, тоді як у наземних рослин вони звичайно менше одиниці. Таке різке зниження надходження елементів в рослини з ґрунту наочний приклад того, що вона є сильним природним сорбентом, завдяки чому виступають могутнім бар єром для багатьох елементів і сполук на шляху їх міграції у водоймища стоку [13]. Таким чином, ґрунти протягом декількох років або десятиліть можуть утримувати шкідливі речовини, не даючи можливості їм перейти у ґрунтові води. Після вичерпання адсорбційної ємності наступає несподіване проскакування забруднення ґрунтових вод, навіть без зафіксованого надходження шкідливих речовин [14]. У даний час, у зв язку з різким збільшенням антропогенного «навантаження», ґрунт вже у багатьох випадках не справляється зі своїми «задачами». У результаті у ґрунтові і річкові води надходять надмірні кількості багатьох сполук. Наприклад, у багатьох країнах водні екосистеми стали страждати від того, що у них надходять органічні відходи, які, за даними В.А.Ковди, у переважній більшості країн, особливо індустріально розвинутих, скидаються в яр-річкову мережу і водне середовище [13]. Ґрунти можуть бути хорошим сорбентом багатьох хімічних речовин. Важкі метали потрапляючи з викидами підприємств, міцно зв язуються вже у верхньому шарі. Міграція їх за профілем і попадання в ґрунтові води можливі при промивному режимі і кислій реакції фільтрованих розчинів [14]. Варто відмітити, що з підвищенням температури збільшується міграційна здатність елементів, що знаходяться в розплавах і розчинів, підвищується швидкість протікання хімічних реакцій [39]. Інтенсивність виносу агрохімікатів із ґрунту залежить також від стану поверхні ґрунту і глибини залягання ґрунтових вод. При сильному промерзанні або перезволоженні ґрунту атмосферні води контактують тільки з верхнім шаром, чим пояснюється менше вимивання солей і незначне забруднення стічних вод. Однак при поверхневому внесенні добрив і отрутохімікатів загроза забруднення вод різко зростає. Ось чому внесення агрохімікатів на схилових землях по снігу, мерзлому ґрунту або в періоди перезволоження особливо небезпечне з точки зору забруднення водойм. Отже, на формування якості води, що стікає з сільськогосподарських угідь, а також інтенсивність виносу речовин у водойми одночасно впливає кілька факторів. Основні з них: рельєф місцевості, кількість атмосферних опадів, структура ґрунту, інтенсивність ерозійних процесів, господарська діяльність людини [27]. На агроландшафти припадає основна частина водозабірних територій малих річок і оскільки саме тут формується переважна більшість прісноводних ресурсів нашої країни, то очевидно, що структура агроландшафту, екологічний стан земельних ресурсів, а також агротехнології, які застосовуються на водозабірних площах, мають безпосередній вплив на якість природних вод [18]. Монографія

~163~ Таким чином, забруднення ґрунту може бути процесом дуже небезпечним за своїми наслідками. У той же час ступінь впливу і інтенсивність процесів переходу важких металів із забруднених ділянок ґрунту у повітря, рослини, підземні і поверхневі води залежать від ландшафтно-геохімічних умов регіону. Україна належить до держав, які мало забезпечені водними ресурсами. До того ж поверхневі води країни здебільшого забруднені, що скоріш нагадують техногенні стоки. Тому першочергову увагу слід приділити широкому використанню для питного водопостачання України прісних підземних вод. Підземні води єдиний вид корисних копалин, який формується у процесі його експлуатації. Якщо відбирати тільки динамічну складову підземних вод (природні ресурси), не чіпаючи ємнісні запаси, то їх вистачить на необмежений період. Проте ресурси підземних вод в Україні розподілені досить нерівномірно. А потреба в них досить велика у східних і південних регіонах, де їх запаси обмежені. Тому детальне вивчення умов формування підземних вод, їх кількості і якості має важливе практичне значення [30]. За спостереженнями науковців, протягом останніх двадцяти років рівень стояння ґрунтових вод у криницях поступово і неухильно знижується. Тому кожна наступна криниця має бути глибшою і глибшою. За даними лабораторних досліджень, спостерігається стабільне погіршення якості криничної води за всіма хімічними показниками [36]. Основним джерелом надходження забруднення у ґрунтові води є ґрунт, тому їх якість залежить від якості ґрунту та його забрудненості. У результаті проходження води через ґрунт забруднювальні речовини затримуються у твердому шарі ґрунту і не потрапляють до ґрунтових вод. І чим більшу товщину він буде мати, а також у складі буде містити водонепроникні породи, тим краще будуть захищені підземні води від забруднень. Відповідно, чим ближче ґрунтові води знаходяться до поверхні, тим більше незахищені і потерпають від забруднення, тому їх якість залежить від глибини залягання [20]. 11.1. Залежність якості ґрунтових вод від стану ґрунтів за хімічними показниками Існування і режим ґрунтових вод пов язані з такими властивостями ґрунту, як пористість, вологоємність, капілярність і водопроникність. Під водопроникністю мається на увазі здатність ґрунтів пропускати воду. Різні ґрунти по-різному пропускають воду. Під впливом сили тяжіння вода прагне вниз, а сила молекулярного зчеплення утримує її у вигляді тонкої плівки на кожній частинці ґрунту. Якщо частинки ґрунту достатньо крупні, як, наприклад, у піску, то в просвітах між піщинками вода може вільно циркулювати. Якщо ж частинки дуже малі (що характерне для глин), то маленькі просвіти майже не пропускають воду, і такі породи практично є водонепроникними, або водотривкими. Склад і концентрація ґрунтового розчину може помітно змінюватися під впливом ряду чинників. Кількість солей у ньому підвищується при внесенні добрив, зниженні вологості ґрунту, посиленні мінералізації органічної речовини. Засвоєння поживних речовин рослинами, вимивання розчинних сполук у нижчележачи горизонти або перехід їх у нерозчинні форми, навпаки, призводять до зменшення концентрації ґрунтового розчину. Склад і концентрація солей у розчині залежать також від взаємодії Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~164~ його з твердою фазою ґрунту, від обмінних реакцій між розчином і ґрунтовими колоїдами [1]. Динаміка концентрації ґрунтового розчину пов язана зі змінами температури та вологості ґрунту, інтенсивністю діяльності мікрофлори, мікрофауни ґрунтів, метаболізмом вищих рослин, процесами розкладу органічних решток у ґрунті. Ці зміни визначають добову й сезонну динаміку ґрунтового розчину. Для більшості типів ґрунтів характерне поступове збільшення концентрації ґрунтового розчину, особливо в поверхневих горизонтах, від весни до літа. У період осінньо-зимових дощів атмосферні опади розбавляють ґрунтовий розчин і розчиняють частину солей настає фаза розбавлення ґрунтових розчинів [24]. Нітратний азот найбільш рухома форма азотних сполук у ґрунті: вони легко вимиваються необхідним потоком води аж до рівня ґрунтових вод, де відбувається постійне їх нагромадження, а в результаті нітратне забруднення. При цьому у ґрунті їх вміст незначний [15]. Нітрати, не засвоєні рослинами, утримуються у ґрунті і не вимиваються головним чином завдяки засвоєнню їх мікроорганізмами, оскільки ні фізично, ні фізико-хімічно, ні хімічно вони не поглинаються у ґрунті. Вважається, що біологічне поглинання азоту, а також фосфору і інших поживних речовин явище тимчасове, оскільки після відмирання мікробів їх плазма швидко мінералізується, елементи живлення, що в ній містяться, звільняються у мінеральній формі і можуть використовуватися рослинами. Розміри втрат азоту залежать від погодних умов, системи обробітку ґрунту і від того, зайняте поле рослинністю або знаходиться під парою. У паровому полі у зволожених районах виявляються помітні втрати нітратів. Якщо ж ґрунт покритий рослинністю, то нітрати захищені від вимивання в результаті поглинання корінням і зменшенням промивання у ґрунті, що задерніє. Вимивання нітратів з ґрунту опадами і дренажними водами поширене явище. Істотне значення для пересування нітратів має механічний склад ґрунту. Піщані ґрунти промиваються сильніше і більше втрачають нітратів. Більш зв язані суглинні ґрунти, особливо багаті органічною речовиною чорноземи, здатні краще поглинати і утримувати воду, а отже, і розчинений у ній нітратний азот [1]. Слід відмітити, що застосування високих норм азоту, стоків призвело до інфільтрації значної кількості нітратів у глибокі шари ґрунту [15]. Таким чином нами встановлено, що вміст нітратів у дерново-підзолистих ґрунтах є нижчим, ніж у воді, окрім проб відібраних з 2-го об єкта, де навесні спостерігали підвищення даного показника (>109 мг/кг). Високий вміст нітратів у ґрунті навесні можна пояснити тим, що в даний період вносили у ґрунт гній. Низький вміст нітратів (від 2,8 до 10,2 мг/кг) пояснюється тим, що частково вони вимилися у ґрунтову воду та малою концентрацією їх у поверхневому стоку з сільськогосподарських полів (рис. 11.1). Монографія

Вміст нітратів Вміст нітратів ~165~ 300 250 200 150 100 1 об'єкт грунт, мг/кг вода, мл/дм3 2 об'єкт грунт, мг/кг вода, мл/дм3 50 0 Весна Літо Осінь Пори року Рис.11.1. Зміна вмісту нітратів у дерново-підзолистих ґрунтах та у воді за сезонами На території сірих лісових ґрунтів протягом всього періоду дослідження у всіх пробах вміст нітратів у ґрунті є нижчим, ніж у воді, і коливається в межах 2,8 3,2 мг/кг (рис. 11.2). Хоча норматив у воді перевищує тільки проба 4-го об єкту восени. 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 3 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 4 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 Весна Літо Осінь Пори року Рис.11.2. Зміна вмісту нітратів у сірих лісових ґрунтах та воді за сезонами Такі низькі показники нітратів як у воді, так і у ґрунті можна пояснити тим, що місце відбору проб знаходилося неподалік від кварталів промислової забудови, тому не має джерел звідки б вони надходили на досліджувану територію. Що стосується вмісту нітратів на чорноземах, то виявлено його меншу кількість ( 2,8 10,2 мг/кг), ніж у воді, де спостерігали високі показники (178 726 мг/дм 3 ) (рис. 11.3). Це свідчить про те, що на досліджуваній території мешканці парцелярних господарств вносили у ґрунт гній, який потім дуже легко вимивався разом з опадами у підземні води, а також розміщення вигрібних ям поблизу криниць. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

Вміст нітратів ~166~ 700 600 500 400 300 5 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 6 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 200 100 0 Весна Літо Осінь Пори року Рис.11.3. Зміна вмісту нітратів у чорноземах та воді за сезонами Отримані під час дослідження вмісту нітратів у ґрунті та воді результати свідчать про те, що даний показник, не сорбуючись ґрунтом, добре вимивається з нього за рахунок поверхневого стоку і в результаті міграції в глибину профілю ґрунту забруднює ґрунтові води. Тому використовуючи воду з криниць дрібних парцелярних господарств на території дерново-підзолистих ґрунтів, та, особливо на чорноземах, необхідно перед вживанням обов язково її очищувати. Для важких металів, ґрунт є ємким акцептором. Важкі метали міцно сорбують і взаємодіють з ґрунтовим гумусом, утворюючи важкорозчинні сполуки. Таким чином відбувається їх накопичення у ґрунті. Разом з цим у ґрунті під впливом різних чинників відбувається постійна міграція речовин, які потрапили до нього, і перенесення їх на великі відстані. Забруднюючи ґрунт шкідливі речовини можуть переходити у воду, в рослини і, отже, в організм тварин. Ці речовини переміщуються з ґрунтовими і дощовими водами, при таненні снігу [11, 14, 35, 40]. При попаданні важких металів у ґрунт відбувається трансформація їх первинних форм, вертикальний і горизонтальний перерозподіл, тобто починається міграція. Здатність металів до міграції призводить до швидшого надходження до коренів рослин, потрапляючи тим самим у харчовий ланцюг ґрунт рослина тварина людина. При цьому було виявлено, що гумусні речовини активно впливають на міграцію хімічних елементів, зокрема, важких металів. Останні займають особливе місце у біосфері. Вони не беруть участь в утворенні тканин, як вуглець, азот або фосфор, але входять до складу вітамінів, ферментів, гормонів, що виконують функції біокаталізаторів і біорегуляторів найважливіших фізіологічних процесів. Навіть малий вміст металів у живих організмах повинен підтримуватися на необхідному рівні. Разом з тим, метали важливий чинник розвитку світової цивілізації. Одночасно з прогресуючим зростанням виробництва відбувалося неухильне насичення біосфери металами. Негативні наслідки підвищення концентрації важких металів у навколишньому середовищі дають підстави відносити їх до категорії пріоритетних забруднювачів. У міграційній системі біосфери особливе місце займає ґрунт, у якому Монографія

Вміст заліза ~167~ зароджуються головні масопотоки металів. З одного боку, тут відбувається мобілізація важких металів, що знаходяться у розсіяному стані, з іншою перерозподіл їх мас, непереривне вивільнення з рослин, мікроорганізмів, гірських порід, що руйнуються. Завдяки рівновазі між фізико-хімічними умовами і різними формами знаходження розсіяних металів, а також їх здатності включатися в ту або іншу міграцію, не тільки підтримуються міграційні потоки, але і регулюється їх накопичення [12]. Надмірна кількість металів шляхом трансформації їх форм виводиться у тверду фазу ґрунту, де вони можуть концентруватися і надалі поповнювати окремі міграційні потоки. Для розуміння механізмів мобілізації і саморегуляції мас металів при водному переміщенні, перш за все, необхідно вивчити їх міграційні форми, велика частина яких утворюється у ґрунті. Могутній масопотік важких металів обумовлений водним стоком. Атмосферні опади, промиваючи ґрунтову товщу і змиваючи з її поверхні дрібні частинки, одночасно залучають до водної міграції важкі метали. До того ж більше 90% всіх металів, що беруть участь у водній міграції, представлено нерозчинними у воді формами. Парадоксальний, на перший погляд, факт пояснюється тим, що велика частина металів зв язана з тонкими ґрунтовими частинками [12]. Залізо знаходиться у ґрунті у вигляді три- і двовалентних сполук. Двовалентне залізо накопичується в слабоаерованих ґрунтах при відсутності вільного кисню у кислому середовищі. У середовищі, що швидко окислюється, іони заліза відсутні навіть у кислих ґрунтових розчинах, випадаючи в осад у вигляді гідроксидів [16]. Встановлено, що вміст заліза у дерново-підзолистих ґрунтах більший, ніж у воді, і коливається від 0,48 до 3,99 мг/кг (рис. 11.4). 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1 об'єкт грунт, мг/кг вода, мл/дм3 2 об'єкт грунт, мг/кг вода, мл/дм3 Весна Літо Осінь Пори року Рис. 11.4. Зміна вмісту заліза у дерново-підзолистих ґрунтах та воді за сезонами Отже, можна зробити висновок, що ґрунт ще виконує свою функцію сорбенту і не дає проходженню заліза до ґрунтових вод. Також слід відмітити, що залізо у ґрунті утворює різноманітні міцні комплекси, які зв язуються з його твердою фазою і не розчинні у воді. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

Вміст заліза Вміст заліза ~168~ Що стосується вмісту заліза на сірих лісових ґрунтах, то впродовж усього періоду дослідження його кількість вища (від 0,33 до 4,43 мг/кг), ніж у воді (рис. 11.5). Причиною низької кількості заліза у воді може бути те, що даний елемент попадаючи в ґрунт зв язується з його твердою фазою. 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 3 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 4 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 Весна Літо Осінь Пори року Рис. 11.5. Зміна вмісту заліза у сірих лісових ґрунтах та воді за сезонами На території чорноземів, також виявлено, що вміст заліза у ґрунті впродовж усього періоду дослідження більший, ніж у воді, і коливається в межах від 0,67 до 3,8 мг/кг (рис. 11.6). 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 5 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 6 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 0,5 0 Весна Літо Осінь Пори року Рис. 11.6. Зміна вмісту заліза у чорноземах та воді за сезонами З отриманих результатів виявлено, що у ґрунті залізо є слабко рухомою сполукою, як зазначалося вище. Також залізо здатне утворювати комплекси з іншими елементами, утворюючи нерозчинні у воді сполуки, при цьому він знаходиться у твердій фазі ґрунту. Марганець зумовлений присутністю марганцевих конкрецій, що утворений в результаті мікробіологічної діяльності. У розсіяному вигляді марганець може входити Монографія

Вміст марганцю ~169~ до складу деяких первинних мінералів (олівінів, піроксенів) [24]. На поведінку марганцю у ґрунті мають вплив вологість і окисно-відновний потенціал. Вміст рухомого марганцю у різних типах ґрунтів (міліграм на 100 г): дерново-підзолисті 5-15, чорноземи 0,1-7,5, каштанові 0,15-7,5, бурі 0,15-7,5, сероземи 0,15-12,5. Більш всього рухомих сполук марганцю у дерново-підзолистих ґрунтах. Кількість цих сполук зростає при систематичному внесенні аміачних добрив. Тому у нечорноземній зоні рідко виникає необхідність застосовувати марганцеві добрива [1]. На досліджуваній території дерново-підзолистих ґрунтів, вміст марганцю у ґрунті є вищим у порівнянні з водою, що можна спостерігати тільки навесні на 1-му об єкті і становить 0,08 мг/кг. Це також пояснюється властивістю ґрунту виконувати сорбційну функцію, а також впливом окисно-відновного потенціалу. У пробах відібраних з 1-го об єкту влітку та восени, а також з 2-го об єкту, впродовж усього періоду дослідження, спостерігали вищий вміст марганцю у воді, ніж у ґрунті (рис. 11.7). У ґрунті вміст марганцю коливається від 0,005 до 0,09 мг/кг. Причиною високого вмісту марганцю у ґрунтовій воді є надходження до них стічних вод. 1,2 1 0,8 0,6 0,4 1 об'єкт грунт, мг/кг вода, мл/дм3 2 об'єкт грунт, мг/кг вода, мл/дм3 0,2 0 Весна Літо Осінь Пори року Рис. 11.7. Зміна вмісту марганцю у дерново-підзолистих ґрунтах та водіза сезонами З отриманих результатів встановлено, що вміст марганцю на території сірих лісових ґрунтів (табл. 11.8) впродовж усього періоду дослідження менший (від 0,005 до 0,03 мг/кг), ніж у воді (від 0,27 до 1,04 мг/дм 3 ). Так, як дрібні парцелярні господарства знаходиться біля заводів та фабрик, можна спостерігати високий рівень марганцю у воді, що є результатом надходження до них промислових стічних вод. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

Вміст марганцю Вміст марганцю ~170~ 1,2 1 0,8 0,6 0,4 3 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 4 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 0,2 0 Весна Літо Осінь Пори року Рис. 11.8. Зміна вмісту марганцю у сірих лісових ґрунтах та воді за сезонами Вміст марганцю у чорноземах набагато нижчий, ніж у воді, і коливається від 0,005 до 0,02 мг/кг (рис. 11.9). Це свідчить про те, що марганець у ґрунті не затримується і весь вимивається в підземні води, а також надходженням стічних вод до ґрунтових. 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 5 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 6 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 0,1 0 Весна Літо Осінь Пори року Рис. 11.9. Зміна вмісту марганцю у чорноземах та воді за сезонами Отже, на території дослідження спостерігали тенденцію щодо розподілу досліджуваних речовин у ґрунті та у воді (табл. 11.1), що проявляється у кореляції вмісту заліза, марганцю та нітратів у цих об єктах, а саме зростання або зменшення у ґрунті концентрації тих чи інших речовин тягне за собою динаміку змін у воді. Монографія

~171~ Таблиця 11.1 Порівняльна характеристика ґрунту та ґрунтових вод за хімічними показниками за сезонами Об єкт дослідження Весна Літо Осінь Дерново-підзолисті ґрунти ґрунт, мг/кг вода, мг/дм3 Чорноземи типові ґрунт, мг/кг вода, мг/дм3 Сірі лісові ґрунт ґрунт, мг/кг вода, мг/дм3 Дерново-підзолисті ґрунти ґрунт, мг/кг вода, мг/дм3 Чорноземи типові ґрунт, мг/кг вода, мг/дм3 Сірі лісові ґрунти ґрунт, мг/кг вода, мг/дм3 Дерново-підзолисті ґрунти ґрунт, мг/кг вода, мг/дм3 Чорноземи типові ґрунт, мг/кг вода, мг/дм3 Нітрати 109,0 7% 3,5 5% 10,2 5% 79,0 0,15 203,0 0,20 41,0 0,15 2,8 3% 3,8 5% 5,2 4% 393,0 0,30 726,0 0,32 726,0 0,30 2,8 5% 2,8 3% 2,8 3% 3,0 0,05 20,1 0,12 41,0 0,17 Залізо 1,38 5% 0,48 3% 0,57 5% 0,19 0,012 0,14 0,008 0,31 0,016 3,12 7% 0,68 6% 2,94 8% 0,17 0,012 0,17 0,010 0,13 0,008 4,43 4% 0,41 5% 3,03 7% 0,32 0,015 0,10 0,007 0,08 0,005 Марганець 0,090 7% 0,005 5% 0,030 3% 1,03 0,025 0,40 0,025 0,06 0,005 0,020 3% 0,005 5% 0,005 5% 0,50 0,018 0,20 0,015 0,08 0,005 Сірі лісові ґрунти ґрунт, мг/кг 0,008 5% 0,005 5% 0,030 3% вода, мг/дм3 0,36 0,020 0,40 0,025 1,04 0,022 Наприклад, у ґрунті вміст заліза більший, ніж у воді. При збільшенні кількості заліза у ґрунті (від 0,48 до 0,57 мг/кг), підвищується його концентрація у воді (від 0,14 до 0,31 мг/дм 3 ). При збільшенні вмісту марганцю у ґрунті від 0,005 до 0,03 мг/кг, підвищується його концентрація і у воді від 0,4 до 1,04 мг/дм 3. На основі отриманих даних проведено визначення коефіцієнта переходу у системі ґрунт вода. На рис. 11.10 наведено коефіцієнт переходу для нітратів. Найбільший коефіцієнт переходу нітратів у воду характерний для чорноземів і досягає майже 200 одиниць. Для дерново-підзолистих та сірих лісових ґрунтів цей коефіцієнт Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

К п у Н 2 О К п у Н 2 О ~172~ перевищує 1, а отже нітрати доволі легко переходять у ґрунтові води. Слід зазначити, що деградація чорноземів (зменшення кількості гумусу, підкислення ґрунтового розчину, техногенне забруднення і т.д.), а також використання мінеральних добрив є причиною зростання вимивання нітратів з ґрунту у ґрунтові води. Відповідно і коефіцієнти переходу нітратів для чорноземів будуть вищими. 180 150 120 90 60 весна літо осінь 30 0 I II III Типи грунтів Рис. 11.10. Коефіцієнти переходу нітратів у системі ґрунт вода (І дерново-підзолисті, ІІ чорноземи типові, ІІІ сірі лісові ґрунти) Коефіцієнт переходу заліза у воду для різних типів ґрунтів наведено на рис. 11.11. Порівняно з іншими типами ґрунтів, у дерново-підзолистих коефіцієнт переходу є вищим, хоча і менше 1. Отже, на чорноземах та сірих лісових ґрунтах залізо здатне краще утворювати не розчинні у воді комплекси. 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 I II III весна літо осінь Типи грунтів Рис. 11.11. Коефіцієнти переходу заліза у системі ґрунт вода (І дерново-підзолисті, ІІ чорноземи типові, ІІІ сірі лісові ґрунти) Монографія

К п у Н 2 О ~173~ Для марганцю (рис. 11.12) коефіцієнти переходу вищі за одиницю. Найбільші значення характерні для сірих лісових ґрунтів і коливаються в межах 34 80 одиниць. 80 70 60 50 40 30 20 10 0 I II III весна літо осінь Типи грунтів Рис. 11.12. Коефіцієнти переходу марганцю у системі ґрунт вода (І дерново-підзолисті, ІІ чорноземи типові, ІІІ сірі лісові ґрунти) Оскільки, дерново-підзолисті і сірі лісові ґрунти є кислими, то і значно зростає рухомість таких елементів, як Fe та Mn. Тому, відповідно і коефіцієнти переходу у системі ґрунт-вода для цих елементів будуть вищими. Отже, при дослідженні підземних вод необхідно проводити і дослідження ґрунту, щоб під час визначення джерела забруднення і шляхів поліпшення врахувати всі чинники, які можуть впливати на якість води. 11.2. Залежність якості артезіанських вод від стану ґрунтів Одним із джерел децентралізованого водопостачання є артезіанські свердловини. Вони мають більше значення для централізованого господарсько питного водопостачання і мають кращу якість порівняно з ґрунтовими. Підземні води - це природні води, які залягають у земній товщі нижче поверхні землі і являють собою сукупність усіх типів вод різного фазового стану. Вони містяться у гірських породах у вигляді надтонкої плівки, сорбованої на породі (гігроскопічна волога), тонких плівок, що вкривають частинки твердих речовин (плівкова волога), рідини, яка заповнює капіляри у проміжках між окремими частинками породи, а також при досить великій кількості вологи - у крапельноструменевому стані, утворюючи підземні водойми значної потужності у вигляді водоносних шарів і тріщинних зон [9, 23, 29]. З огляду на особливості формування (контактування з різними гірськими породами і мінералами земної кори, наявність водотривких шарів, утрудненість зв язку з атмосферою, послаблення біологічних процесів, різку зміну тиску і температури з глибиною), підземні води дуже різняться за хімічним складом та мінералізацією. Тому серед підземних вод є всі класи та групи - від прісних вод до розсолів зі значним інтервалом поширення головних йонів [23, 29]. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~174~ Підземні води за умовами залягання поділяються на верховодку, ґрунтові і артезіанські. Ґрунтові ми розглянули вище, тому відразу будемо характеризувати артезіанські підземні води. Міжпластові, або пластові, води є підземними водами, що знаходяться в пластах гірських порід, обмежених двома водотривкими шарами крівлею (верхній водоупор) і підошвою, або ложем (нижній водоупор). Площа розповсюдження міжпластових вод не завжди співпадає з областю їх живлення територією, на якій відбувається інфільтрація поверхневих вод. Надходження води у цьому випадку відбувається у місцях виходу водоносних шарів на поверхню землі. Якщо міжпластові води повністю заповнюють породу між двома водонапірними шарами і знаходяться під гідростатичним тиском, вони називаються напірними міжпластовими, або артезіанськими, водами. Артезіанські води формуються у певних геологічних структурах (синеклізах, прогинаннях, мульдах, грабенах, западинах і т.д.), виповнених переважно осадовими породами [25]. При розкриті артезіанського водоносного горизонту свердловиною вода, що знаходиться під напором, підіймається по свердловині і може навіть вилитися на земну поверхню (у випадку, якщо лінія натиску лежить вище за рівень землі). Напір в артезіанських водах створюється в основному гідростатичним тиском, а також геостатичним навантаженням [22, 37]. Артезіанськими басейнами називають також гідрогеологічні структури синклінального типу, які містять один або декілька водоносних горизонтів з напірними водами [22]. Артезіанські води, які залягають на значній відстані від поверхні землі характеризуються значними запасами води, мають підвищену мінералізацію, мало залежать від поверхневих опадів, мають протягом року майже постійну температуру, надійно захищені від попадання у них забруднень з поверхні землі. Часто напірні водоносні горизонти розділяються водотривкими шарами різної потужності і мають поверхове (пластове) розташування, утворюючи артезіанські басейни підземних вод. У напірному водоносному горизонті виділяють такі області: живлення, де водоносний горизонт поповнюється інфільтрацією атмосферних опадів; розвантаження або стоку, коли напірні води виходять на поверхню у вигляді висхідних джерел; натиску, де вода підіймається вище за крівлю водоносного горизонту [37]. Артезіанські басейни платформеного типу, які характерні для міста Києва, звичайно мають значну площу розповсюдження (300-400 тис. км 2 і більше) і в гідрогеологічному відношенні є складною системою поверхово розташованих водоносних горизонтів. Основні водоносні горизонти із значними природними запасами прісних напірних вод зазвичай відмічаються у верхньому структурному поверсі, де поширена система водоносних горизонтів, розділених витриманими прошарками слабопроникаючих порід, через які здійснюється гідравлічний зв язок між окремими горизонтами [31]. При поверховому розташуванні водоносних горизонтів в артезіанському басейні кожний з них має власну область живлення, напір і стік. Від висотного розташування цих елементів напірного водоносного горизонту залежить характер руху підземних вод. Рухи підземних вод бувають з постійним водообміном, коли область живлення розташована вище області розвантаження; з помітним водообміном при розташуванні їх на одному рівні і без водообміну, коли області живлення і Монографія

~175~ розвантаження в результаті геологічних процесів виявляються перекритими водотривкими породами. Від цього у значній мірі залежить якість підземної води, її мінералізація. При поверховому розташуванні водоносних пластів у результаті різниці напорів підземні води одного горизонту можуть перетікати в іншій. Тому при проектуванні водозабірних споруд необхідно знати не тільки площу розповсюдження окремих водоносних горизонтів, їх літологічний склад, але і співвідношення напорів води у кожному з них [37]. Артезіанські басейни платформеного типу характеризуються відносно великою глибиною залягання водоносних горизонтів, що змінюється від 100 до 800 м, а також значною потужністю водовміщуючих порід. Ресурси прісних підземних вод в артезіанських басейнах формуються переважно в зоні активного підземного стоку, потужність якої змінюється від 200 до 600 м. Для системи артезіанських басейнів платформеного типу характерне формування вертикальної гідрогеохімічної зональності: поступового підвищення з глибиною ступеня загальної мінералізації підземних вод і зміни їх хімічного складу. Сукупність гідрогеологічних закономірностей, викладених вище, характеризує головну особливість артезіанських басейнів платформеного типу формування на площі басейну значних запасів напірних підземних вод [31]. Отже, для артезіанських басейнів платформеного типу характерні наступні гідрогеологічні особливості: - значна площа розповсюдження водоносних горизонтів; - формування у розрізі декількох поверхово розташованих водоносних пластів (система водоносних горизонтів); - формування значних і пружних запасів напірних вод; - наявність у вертикальному розрізі гідродинамічної і гідрогеохімічної зональності; - поступове зменшення впливу метеорологічних і гідрологічних чинників на режим напірних вод у міру збільшення глибини залягання продуктивних горизонтів [31]. Забруднення водозаборів, що експлуатують водоносні горизонти, перекриті слабопроникающими відкладами (водоупорами), які захищають їх від забруднення з поверхні, відбувається у більшості випадків за рахунок природних некондиційних вод, що містяться у самому експлуатаційному горизонті. Як правило, для напірних горизонтів артезіанських басейнів характерна схема не обмеженого за площею водоносного горизонту, в умовах якої притік підземних вод до водозабору є симетричним [8]. На межі зон мішаних лісів і лісостепової виникло місто Київ. Положення Києва в центрі природного «перехрестя» є однією з природних передумов його своєрідного розвитку і нинішнього розташування одночасно в різних ландшафтних областях Київському і Чернігівському Поліссі, лісостепових Київської височини і Північно- Дніпровської терасово-рівнинної. Найбільші перетворення природних ландшафтів у Києві та його приміській смузі відбуваються внаслідок будівництва (міського, гідротехнічного, промислового, меліоративного, дорожнього), діяльності промислових підприємств, наземного, річкового й авіаційного транспорту, а також рекреаційних заходів. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

Вміст нітратів ~176~ Значні площі займають місцевості великих вододільних виположених рівнин з чорноземами малогумусними й опідзоленими на лесових породах. Найбільші їх ареали знаходяться в центральній та західній частинах області, де лесова товща досить потужна. Плоскі рівнини західної частини Київського лісостепу в минулому вкривали лучні степи з чорноземами типовими малогумусними. На височинах розчленованих місцевостях розвинулися чорноземи опідзолені, сірі лісові ґрунти [21]. Відповідно, артезіанські свердловини є альтернативою поверхневим джерелам. Вважається, що глибина залягання водних пластів визначає їх склад як правило, чим глибше свердловина, тим чистіше вода. Проте на ділі не все так просто. На думку багатьох екологів, підземні води знаходяться в не набагато кращому стані, ніж поверхневі. Техногенне забруднення ґрунтів веде до концентрації в підземних водоносних пластах таких речовин, як залізо, марганець, азотовмісні сполуки. На якість артезіанських вод також роблять впливи гербіциди, пестициди і інші хімічні добрива, які масово застосовуються в сільському господарстві. В деяких випадках такі характеристики як жорсткість і мінералізація цих вод у десятки разів вище за норму. Причому лише мала частина артезіанських водопроводів обладнана очисними спорудами для кондиціонування води. У зв язку з цим вирішальне значення має глибина буріння артезіанських свердловин. В деяких випадках нітрати і пестициди виявляють навіть в пробах, узятих на глибині більше 1 тис. м. Природно, чим ближче до поверхні, тим більше цих речовин. Дослідження залежності якості артезіанських вод від грунтів показали, що вміст нітратів у ґрунті є вищим, ніж у воді (рис. 11.13), особливо у 1-му об'єкті навесні (17,8 мг/кг) та восени (>109 мг/кг) у 2-му об єкті. Це пояснюється тим, що нітрати осідають у верхніх водоносних горизонтах. 100 80 60 40 1 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 2 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 20 0 Весна Літо Осінь Пори року Рис.11.13. Зміна вмісту нітратів у ґрунті та артезіанській воді за сезонами З отриманих результатів виявлено, що вміст заліза у ґрунті більший, ніж у воді, і коливається від 0,69 до 3,78 мг/кг (рис. 11.14). Це пояснюється тим, що у ґрунтах Монографія

Вміст марганцю Вміст заліза ~177~ залізо утворює міцні, не розчинні у воді комплекси, які зв язуються з його твердою фазою. У ґрунті, відібраного з 1-го об єкта дослідження впродовж періоду дослідження спостерігали поступове зростання вмісту заліза від весни до осені, від 0,78 до 2,74 мг/кг, а у воді підвищення спостерігаються навесні (0,28 мг/дм3) та восени (0,58 мг/дм3). У ґрунтах 2-го об єкта збільшення вмісту заліза спостерігали навесні (3,56 мг/кг) і восени (3,78 мг/кг), одночасно підвищення даного показника відмічали і у артезіанських водах. 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 1 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 2 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 0,5 0 Весна Літо Осінь Пори року Рис.11.14. Зміна вмісту заліза у ґрунті та артезіанській воді за сезонами Вміст марганцю у ґрунті 1 та 2-го об єктах дослідження, порівняно з водою, міститься у дуже низьких кількостях впродовж усього періоду дослідження і коливається від 0,005 до 0,1 мг/кг (рис. 11.15). 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 1 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 2 об'єкт грунт, мг/кг вода, мг/дм3 0,1 0 Весна Літо Осінь Пори року Рис.11.15. Зміна вмісту марганцю у ґрунті та артезіанській воді за сезонами Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~178~ Його вміст є вищим лише навесні і становить 0,1 мг/кг, коли збільшується кількість опадів і під час танення снігів зростає поверхневий стік, який містить промислові та житлово-комунальні стічні води. На основі отриманих даних було визначено і коефіцієнти переходу забруднювачів з ґрунту у артезіанські води (рис. 11.16 та 11.17). Кп у Н2О 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 NO3 Fe весна літо осінь Рис. 11.16. Коефіцієнти переходу нітратів та заліза у системі ґрунт вода 120 Кп у Н2О 90 60 30 весна літо осінь 0 Mn Рис. 11.17. Коефіцієнти переходу марганцю у системі ґрунт вода Встановлено, що коефіцієнти переходу з дерново-підзолистих ґрунтів є нижчими для артезіанських вод, на відміну від ґрунтових. При цьому спостерігали високий коефіцієнт для марганцю, який коливається від 5 до 128 од. А, отже, марганець в дані джерела потрапляє не з ґрунту, а з верхніх водоносних горизонтів. Сьогодні на ґрунти здійснюють великий вплив різні фактори, у тому числі і антропогенні. Відповідно, вони вже не виконують сорбційну функцію, тому не здатні витримувати всі забруднюючі речовини і вони потрапляють до ґрунтових вод, а отже і Монографія

~179~ вміст деяких показників вищий у воді. У ґрунт шкідливі речовини можуть надходити різними шляхами: із атмосфери у вигляді грубодисперсних фракцій аерозолів, які входять у склад викидів промислових підприємств, а також з дощем та снігом. З атмосферними опадами можуть випади нітратна та сульфатна кислоти, сульфати, нітрати та інші речовини. Забруднюючі речовини можуть бути внесені у ґрунт і у вигляді добрив, а також за умов поливу забрудненою водою. Отримані під час дослідження вмісту нітратів у ґрунті та воді результати свідчать про те, що даний показник, не сорбуючись ґрунтом, добре вимивається з нього за рахунок поверхневого стоку і внаслідок міграції в глибину профілю ґрунту забруднює ґрунтові води. Тому використовуючи воду з криниць на території дрібних парцелярних господарств дерново-підзолистих ґрунтів та, особливо на чорноземах, необхідно перед вживанням обов язково її очищувати. Слід відмітити, що негативне фізичне поглинання нітратів обумовлює його високу рухливість у ґрунті. Нітратний азот не утворює у ґрунті яких-небудь малорозчинних солей і не поглинається негативно зарядженими ґрунтовими колоїдами, тому нітрати переважно знаходяться у ґрунтовому розчині. Набуваючи у зв язку з цим високу рухливість, вони легко пересуваються у ґрунті [1]. Що стосується вмісту заліза та марганцю у ґрунті, то їх рухомість сильно залежить від окисно-відновного потенціалу [10, 41]. У природі перевагу має водний потік. Залежить він від ступеня дисперсності, розчинності. Б.Б. Полинов встановив 5 груп міграції речовин при елювіальному вивітрюванні і ґрунтоутворенні з відносним значенням їх щодо геохімічної рухливості. За цією класифікацією марганець відноситься до рухливих, а залізо до слабко рухливих. В.А. Ковда виділив групи речовин за їх педохімічною рухливістю і розробив педогеохімічну класифікацію ґрунтових вод. За цією класифікацією дуже високий ступінь рухливості мають нітрати; помірний ступінь рухливості гідрокарбонати, фульвати та фосфати марганцю і заліза; низький ступінь рухливості гідроксиди заліза і марганцю, гумати важких металів [24]. Навіть бідні ґрунти містять 2-3% заліза. У більшості випадків у польових умовах немає необхідності вносити його у вигляді добрив. Адже сполуки заліза мають слабку рухливість [1]. Залізо присутнє у ґрунтах у складі мінералів, будучи компонентом магнетиту, гематиту, глинистих мінералів та ін. Багато в ґрунтах міститься й аморфних сполук заліза, особливо різноманітних гідроксидів (гетит, гідрогетит та ін.). Часто спостерігаються залізисті конкреції і прошарки [24]. Дослідженнями встановлено, що у ґрунті залізо є слабко рухомою сполукою. Також залізо здатне утворювати комплекси з іншими елементами, утворюючи не розчинні у воді сполуки, при цьому він знаходиться у твердій фазі ґрунту. Дослідженнями встановлено, що із зростанням або зменшенням у ґрунті концентрації тих чи інших речовин тягне за собою динаміку змін у воді. Наприклад, у ґрунті вміст заліза більший, ніж у воді. Зі збільшенням кількості заліза у ґрунті, можна спостерігати і підвищення концентрації його у воді, відповідно. Слід відмітити, що з підвищенням температури спостерігали подальше зростання міграційної здатності елементів. Виходячи з цього, необхідно посилювати контроль за Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~180~ якістю води із децентралізованих джерел водопостачання. За вмістом нітратів безпечними є ґрунтові води, розміщені на сірих лісових ґрунтах, оскільки дані джерела розміщувалися на великій відстані від сільськогосподарських угідь. На території дрібних парцелярних господарств дерновопідзолистих ґрунтів і чорноземів виявлено високі значення даного показника і людям необхідно очищувати цю воду перед вживанням. Різноманітні варіанти забруднення підземних вод пов язано з нераціональною діяльністю людей, дефектами в будівництві, експлуатації водопровідних і очисних споруд. Використання ґрунтових вод з санітарно-епідеміологічної точки зору є небезпечним. Підвищення тих чи інших речовин у воді криниць парцелярних господарств навесні можна пояснити тим, що відбувається танення снігів та зростає кількість опадів і, відповідно, збільшується кількість поверхневого стоку. Влітку, коли знижується кількість опадів та люди більше вибирають води, спостерігали зниження концентрації досліджуваних речовин. Восени збільшується кількість опадів і спостерігається тенденція до підвищення концентрації речовин у ґрунтовій воді.. Проблема безпечності питної води в Україні не втрачає актуальності внаслідок постійного забруднення джерел водопостачання, а також інтенсифікації антропогенної діяльності. Крім того, поступальний розвиток наукових знань відкриває нові інфекційні агенти, які впливають на стан здоров я людини і поширюються через питну воду, що споживає населення. Якість води за мікробіологічними показниками і виділення патогенних мікроорганізмів з питної води досить об єктивно відображає незадовільний стан водопостачання в Україні [3, 32, 33]. Слід також відмітити, що після фільтрування у верхніх шарах ґрунтові води проникають у більш глибокі шари, де очищення від забруднень вже не відбувається. Будучи одного разу забруднені, водоносні горизонти можуть залишатися в такому стані сотнями і навіть тисячами літ [35]. Враховуючи те, що проблема забезпечення населення планети питною водою, яка відповідає вимогам епідеміології і гігієнічних норм у кількості, що задовольняє фізіологічні і побутові потреби людини, має виключно гострий характер. Як свідчать наші дані, необхідно підсилювати контроль за мікробіологічними та хімічними показниками води із децентралізованих джерел водопостачання саме навесні та восени, коли через вживання забрудненої води збільшується ризик зараження патогенною та умовно патогенною мікрофлорою. Список використаної літератури до розділів 10-11 1. Агрохимия / под ред. П.М. Смирнова и А.В. Перербургского. Изд. 3-е, перераб. и доп. М. : «Колос», 1975. 512 с. 2. Агроэкология / В.А. Черников, Р.М. Алексахин, А.В. Голубев и др.; Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. М. : Колос, 2000. 536 с.: ил. (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений). 3. Бондаренко В.И. Экология энтеровирусов / Бондаренко В.И., Гирин В.Н., Григорьева Л.В. К. : Здоров я, 1988. 168 с. Монографія

~181~ 4. Бордюг Н.С. Агроекологічна оцінка стану якості питної води децентралізованого водопостачання / Н.С. Бордюг, В.П. Патика // Вісник аграрної науки. 2009. 12. С.62. 5. Бордюг Н.С. Вплив забруднення ґрунту на якість підземних вод, що є джерелами децентралізованого водопостачання / Н.С. Бордюг // Вісник Житомирського національного агроекологічного університету. 2009. В.1. С. 290 294. 6. Бордюг Н.С. Проблеми екологічного стану ґрунтів України та їх вплив на якість питної води / Н.С. Бордюг // Авіа. 2007. С.44.80 44.83. 7. Водне господарство в Україні / за ред. А.В. Яцика, В.М. Хорєва. К. : Ґенеза, 2000. 456 с. 8. Гольдберг В.М. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения / Гольдберг В.М., Газда С. М. : Недра, 1984. 262 с. 9. Гончарук В.В. Бювети Києва. Якість артезіанської води / В.В. Гончарук. К. : Геопринт, 2003. 110 c. 10. Городній М.М. Агрохімія: Підручник 4-те вид., переробл. та доп. / М.М. Городній. К. : Арістей, 2008. 936 с. 11. Дмитриев М.Т. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде / Дмитриев М.Т., Казника Н.И., Пинигина И.А. М. : Химия, 1989. 368 с. 12. Добровольский В.В. Роль органического вещества почв в миграции тяжелых металлов [Электронный ресурс]. Природа. 2004. 7. С. 35-39. Режим доступа до журн.: http://vivovoco.rsl.ru/vv/journal/nature/07_04/35-39-0704.pdf 13. Добровольский Г.В. Экологические функции почвы: учеб. пособие / Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. М. : Изд-во МГУ, 1986. 136 с. 14. Другов Ю.С. Анализ загрязненной почвы и опасных отходов: практическое руководство / Ю.С. Другов, А.А. Родин. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. 424 с. 15. Екологічні основи використання добрив / за ред. Е.Г. Дегодюка. К. : Урожай, 1988. 232 с. 16. Екосередовище і сучасність / Дорогунцов С.І., Хвесик М.А., Горбач Л.М., Пастушенко П.П. К. : Кондор, 2006. Т.3. Економічна оцінка природного середовища. 426 с. 17. Запольський А.К. Основи екології: підручник / Запольський А.К., Салюк А.І. [за ред. К.М. Ситника]. 2-ге вид., допов. і переробл. К. : Вища шк., 2004. 382 с. 18. Корсун С.Г. Екотоксилогічний стан водних об єктів і агроландшафтах Лісостепу після аварії на ЧАЕС / Корсун С.Г., Ступенко О.В. // Агроекологічний журнал. 2006. 2. С. 81 87. 19. Кульский Л.А. Фитопланктон и вода / Кульский Л.А., Сиренко Л.А., Шкавро З.Н. К. : Наукова думка, 1986. 136 с. 20. Лісовал А.П. Система застосування добрив: підр. / А.П. Лісовал, В.М. Макаренко, С.М. Кравченко. К. : Вища шк. 2002. 317 с. 21. Маринич О.М. Фізична географія України: підручник / О.М. Маринич, П.Г. Шищенко. К. : Т-во «Знання», КОО, 2003. 479 с. 22. Михайлов В.Н. Общая гидрология: учеб. для географ. спец. вузов / Михайлов В.Н., Добровольський А.Д. М. : Высш. шк., 1991. 368 с. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~182~ 23. Набиванець Б. Й. Аналітична хімія природного середовища: підручник / Б.Й. Набиванець, В. В. Сухан, Л. В. Калабіна. К. : Либідь, 1996. 304 с. 24. Назаренко І.І. Ґрунтознавство: підручник / Назаренко І.І., Польчина С.М., Нікорич В.А. Чернівці: Книги-ХХІ, 2008. 400 с. 25. Общая гидрология (гидрология суши) / Богословский Б.Б., Самохин А.А., Иванов К.Е., Соколов Д.П. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1984. 424 с. 26. Охорона ґрунтів: навч. посіб. / М.К. Шикула, О.Ф. Гнатенко, Л.Р. Петренко, М.В. Капштик. К. : Т-во «Знання», КОО, 2001. 398 с. 27. Пастернак П.С. Ліс і охорона вод від забруднення / Пастернак П.С., Приходько М.М. Ужгород : Карпати, 1988. 96 с. (Сер. Охорона навколишнього середовища). 28. Патика В.П. Агроекологічний моніторинг та паспортизація сільськогосподарських земель / Патика В.П., Тараріко О.Г. К. : Фітосоціоцентр, 2002. 296 с. 29. Пелешенко В.І. Загальна гідрохімія: піручник / Пелешенко В.І., Хільчевський В. К. К. : Либідь, 1997. 384 с. 30. Підземні води як стратегічний ресурс / Шестопалов В., Лялько В., Гудзенко В. та ін. // Вісник НАН України. 2005. 5. С. 32 39. 31. Плотников Н.И. Поиски и разведка пресных подземных вод: [учеб. пособие для вузов] / Н.И. Плотников. М.: Недра, 1985. 370 с. 32. Пономаренко А.М. Питна вода як значущий фактор інфекційної захворюваності населення України / А.М. Пономаренко // Актуальні проблеми транспортної медицини: навколишнє середовище; професійне здоров я; патологія. 2008. 4 (14). С. 7 13. 33. Порівняльна характеристика виділення ентеровірусів із води різного виду в Україні / Доан С.І., Задорожна В.І., Бондаренко В.І. та ін. // Довкілля та здоров я. 2007. 4 (43). С. 38 41. 34. Прусов Д.Е. Особливості екологічного стану ґрунту на територіях, прилеглих до аеропорту «Бориспіль» / Прусов Д.Е., Веремієнко В.К., Піліпенко А.В. // Гігієна населених місць. 2007. В. 50. С. 122 125. 35. Ревелль П. Среда нашего обитания: в 4-х кн. / Ревелль П., Ревелль Ч. ; [пер. с англ.]. М. : Мир, 1995. Кн. 2. : Загрязнение воды и воздуха. 296 с. 36. Третьячекно В.В. Проблеми питного водопостачання та водовідведення у сільських районах / Третьячекно В.В., Блажкевич Л.Й. // Довкілля та здоров я. 2006. 3 (46). С. 80. 37. Тугай А.М. Водоснабжение из подземных источников : справочник / Тугай А.М., Прокопчук И.Т. К. : Урожай, 1990. 264 с. 38. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию / Г. Фелленберг ; [пер. с нем.]. М. : Мир, 1997. 232 с. 39. Химическое загрязнение почв и их охрана: словарь-справочник / Д.С. Орлов, М.С. Малинина, Г.В. Мотузова и др. М. : Агропромиздат, 1991. 303 с. 40. Экологическая химия. Основы и концепции / Корте Ф. и др. [пер. с нем.]. М. : Мир, 1997. 396 с. 41. Якість грунтів та сучасні стратегії удобрення / за ред. Д. Мельничука, Дж. Хофман, М. Городнього. К. : Арістей, 2004. 488 с. Монографія

~183~ РОЗДІЛ 12. ВИКОРИСТАННЯ ТА ЯКІСТЬ ПІДЗЕМНИХ ВОД НА ПРИКЛАДІ ЖИТОМИРЩИНИ Запольський А.К., Шумигай І.В. Чисельність населення на Землі безперервно збільшується, то невпинно зростають і потреби у чистій прісній воді, а отже, збільшується кількість стічних вод. Останні, потрапляючи у поверхневі води забруднюють їх шкідливими токсичними домішками, внаслідок чого скорочуються і без того обмежені резерви прісної води. Тому особливої гостроти набуває проблема споживання води на сучасному етапі, оскільки лише невелика частина загальних запасів води це води, які придатні для використання в народному господарстві. Саме вони, зокрема і підземні води, зазнають найбільшого антропогенного впливу. Зростаючі темпи розвитку промисловості зумовлюють не лише збільшення об ємів використання води, а й її забруднення. Якість і кількість загальних запасів води уже зараз є важливою проблемою, а в деяких районах України, зокрема Житомирського Полісся ситуація переростає у екологічну катастрофу. Тому контролювання екологічного стану водних об єктів є необхідною складовою моніторингу. 12.1. Загальна характеристика підземних вод Житомирської області Житомирська область (площею 29,83 тис. км 2 ) розташована в північно-західній частині України. Клімат області помірно-континентальний, з теплим і вологим літом, м якою хмарною зимою. Рельєф території області тісно пов язаний з геологічною будовою. Поверхня хвиляста із загальним зниженням на північ і північний схід (від 280 220 м до 150 м і менше). Серед зональних типів ґрунтів за площею поширення переважають дерновопідзолисті ґрунти піщаного, глинисто-піщаного і супіщаного механічного складу, оглеєні (52,4 % площі області). В балках, долинах річок переважно дернові ґрунти, в заплавах і зниженнях рельєфу сформувалися болотні і торфово-болотні ґрунти, а також чорноземи опідзолені, на лесових «островах» формуються ясно-сірі лесові ґрунти. Є невеликі масиви чорноземів малогумусних глибоких і неглибоких вилугуваних (35 % площі області). Лісами у Житомирщині вкрито більше 1 млн. га (1/3 загальної території). Завдяки сприятливим ґрунтово-кліматичним умовам тут росте понад 100 різних порід дерев і чагарників. Також для області характерний високий рівень залягання кристалічних порід, які у багатьох місцях виходять на денну поверхню. Хімічний склад води річок Житомирського Полісся є характерним для річок Українського Полісся в цілому. Однією особливістю хімічного складу води річок області, яка безпосередньо пов язана з природними умовами, є зростання вмісту органічних сполук у їх воді при перетині річками заболоченої Поліської низовини. Для природних умов Полісся важливу роль відіграють підземні води. Кількість водоносних горизонтів, їх глибина залягання і режим тісно пов язані з геологічною будовою і фізико-географічними умовами. Особливо велике значення має склад гірських порід, характер їх залягання, рельєф, клімат і ґрунтово-рослинний покрив. В свою чергу, підземні води впливають на формування рельєфу, на режим річок, на Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~184~ заболочення Полісся. Водоносний горизонт в антропогенових відкладах знаходиться на глибинах 0,5-8 м. Підземні води корінних порід часто мають напірний характер і є джерелами живлення рік та озер, а також використовуються для водопостачання [1-4]. Загалом, запаси підземних вод в Житомирській області незначні, а в ряді регіонів практично відсутні, але можуть відновлюватися в процесі експлуатації, оскільки вони є складною динамічною системою, яка взаємодіє з навколишнім середовищем. Зосереджені, головним чином, в зонах тектонічних розломів і лише частково в наносних породах. Дебіти свердловин складають, головним чином, у межах 1,5 5 м 3 на годину, в розломах до 10, іноді до 15 м 3 на годину. Район Житомирського Полісся характеризується значним розвитком та неглибоким заляганням дуже складного, різного за віком, комплексу кристалічних порід докембрію, до тріщинуватої зони яких приурочені підземні води. Формування тріщинних підземних вод відбувається за рахунок просочування атмосферних вод. Тому коливання рівнів має сезонний характер і залежить від метеорологічних умов. Багатоводність кристалічних порід залежить від ступеня їх тріщинуватості. Тріщинні води доброякісні і широко використовуються для водопостачання населення, промислових підприємств та сільського господарства. Найближче до поверхні залягають водоносні горизонти антропогенних відкладів. Вони, в основному, пов язані з водно-льодовиковими та річковими відкладами. Глибина їх залягання залежно від рельєфу, потужності відкладів і водотривкого шару змінюється від 0,5 1,5 до 4 8 м. Підземні води антропогенних відкладів широко використовуються для господарсько-побутових потреб. Якість води задовільна, але в ряді місць спостерігається забруднення, особливо верхньої частини обводненої товщі [5-7]. 12.2. Раціональне водоспоживання підземних вод В умовах високорозвинутого промислового і сільськогосподарського виробництва і зростаючого водного дефіциту питання раціонального використання і охорони найбільш цінного виду водних ресурсів підземних вод набуває для країни особливу актуальність. У багатьох областях ресурси підземних вод єдине джерело їх існування і розвитку. Основний напрям такого використання задоволення господарсько-питних потреб населення. Водопостачання населення (близько 10% усієї спожитої людством води) задовольняє його потреби в питній воді та комунальнопобутовій. Незважаючи на те, що впродовж останніх десятирічь інтенсивність водокористування залишилась постійною, а подекуди скоротилась, має місце потенційна недостача води. Питання забезпечення населення і народного господарства свіжою водою дедалі зростає і загострюється. Усі без винятку галузі народного господарства користуються водою або споживають її, але найбільшим водоспоживачем є промисловість, де вода використовується для виробництва продукції, як теплоносій і поглинач. Щороку промислові підприємства використовують приблизно 18 км 3 води, або 56% загального водоспоживання. Частка спожитої свіжої води промисловістю Житомирщини значно нижча 27,6%, ніж в цілому в Україні 45,8% загального обсягу водоспоживання [7-9]. Житомирщина, у порівняні з іншими областями, належить до регіону з низькою водозабезпеченістю. Загальні запаси підземних вод питного призначення Монографія

Андрушівський Баранівський Бердичівський Брусилівський Вол.-Волинський Романівський Ємільчинський Житомирський Коростенський Коростишівський Лугинський Любарський Малинський Народицький Нов.-Волинський Овруцький Олевський Попільнянський Радомишльський Ружинський Червоноармійський Черняхівський Чуднівський ~185~ Житомирського Полісся порівняно незначні 70 млн. м 3 на рік, прогнозні оцінюються у 300 млн. м 3 на рік, а в адміністративних районах області використовується 28,83 тис. м³/добу запасів підземних вод. Останні використовуються різними галузями промисловості, комунальними господарствами, сільським господарством та іншими. Водопостачання населених пунктів області здійснюється завдяки експлуатації деяких свердловин та індивідуальних шахтних колодязів. Відомості про використання прогнозних ресурсів підземних вод різними адміністративними районами, наведені у табл. 12.1 та рис. 12.1, 12.2. Таблиця 12.1. Загальні показники забору та використання води в Житомирському облводгоспі Рік Забран о всього води, млн. м³ в т.ч. з підземни х вод, млн. м³ всього Використано свіжої води, млн. м³ на госпитні потреби на виробничі потреби на сільськогосподарськ і потреби Зворотне і повторнопослідовне водозабезп ечення, млн. м³ 1990 300,6 104,6 282,4 68,05 104,4 62,42 290 1992 297,5 100,7 282,2 68,07 94,14 62,45 260,3 1994 203,6 93,74 187,2 63,16 65,87 58,19 167,5 1996 178,2 87,88 160,9 58,12 48,69 54,09 182,05 1998 117,9 41,95 100,4 47,92 29,39 14,39 142,96 2000 131,9 38,42 107 47,06 24,52 13,26 94,43 2002 123,7 32,86 99,7 38,08 27,55 11,88 121,9 2004 122,3 27,34 101,4 35,26 34,37 9,85 145,58 2006 166,4 24,92 136,7 31,84 45,77 8,85 243,06 2008 209,7 23,01 165,8 29,28 51,82 6,31 160 2010 202,8 20,58 158,8 27,26 49,41 4,27 223,2 2012 208,5 17,37 164,0 25,89 46,91 1,62 209,4 2014 207,8 22,64 157,6 24,94 49,69 1,29 204,9 20 15 10 5 0 Відібрано тис. м³/добу всього Відібрано тис. м³/добу в т. ч. із підземних вод Рис. 12.1. Загальні показники відбору води у Житомирській області Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

Андрушівський Баранівський Бердичівський Брусилівський Вол.-Волинський Романівський Ємільчинський Житомирський Коростенський Коростишівський Лугинський Любарський Малинський Народицький Нов.-Волинський Овруцький Олевський Попільнянський Радомишльський Ружинський Червоноармійський Черняхівський Чуднівський ~186~ 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Використано свіжої води. тис. м³/добу на сільськогосподарські потреби Використано свіжої води. тис. м³/добу на виробничі потреби Рис. 12.2. Використання свіжої води у адміністративних районах Житомирщини Щороку відмічається коливання водозабору або у бік збільшення, або зменшення. Як видно з табл. 12.1., за цей період повне використання води досягло максимуму в 1991 р. і становило 299 млн. м³, а після цього використання підземних вод розпочало зменшуватися, що зумовлено економічним станом не тільки Житомирського Полісся, а взагалі України. З 2004 р. збільшення обсягів використаної води з водних об єктів по області пройшло за рахунок приросту суб єктів господарювання, які використовують водні ресурси з метою риборозведення. Одним із основних показників використання води є питоме водокористування добовий об єм води в літрах, який припадає на одного жителя. Для всіх потреб людині необхідно біля 300 л води на добу. Використання води сільськими і міськими жителями нерівномірне. В середньому міський житель використовує 150 л води на добу, сільський 50 л. За даними рис. 12.2. найбільше всього води використовується Ружинським та Радомишльським районами, що пов язано з розвитком промисловості й агропромислового комплексу. Також багато води використовує і Малинський район, в якому розвивається розвивається машинобудівний та промислово-будівельний комплекси. Останніми роками на господарські потреби населенням використовувалось менше води [10]. Зростаючий водовідбір з підземних джерел призводить до виснаження природних запасів глибокозалягаючих водоносних горизонтів і зниження горизонтів безнапірних вод. Одним з прийомів запобігання виснаженню підземних джерел є штучне поповнення водоносних горизонтів переведенням поверхневого стоку в підземний. Монографія

~187~ Відповідно до типу підземних вод поповнення проводять гравітаційною інфільтрацією, фільтрацією поверхневої води під напором або одночасно використовують обидва способи. Вирішення проблем раціонального водокористування, взаємовідносин людини і природи на рівні діючих природоохоронних норм і правил неможливе, оскільки вони дозволяють регулювати лише систему нераціонального використання води. Для більш раціонального використання ресурсів підземних вод необхідно значно розширити режимну сітку свердловин на існуючих водозаборах, на всіх експлуатаційних свердловинах, організувати постійний облік водовідбору і покращити якість та вірогідність звітів водоспоживачів. 12.3. Водоспоживання підземних вод у сільській місцевості Сільське господарство є одним із основних водокористувачів. Вода в сільському господарстві використовується для водопостачання тваринницьких ферм і комплексів, підприємств з переробки сільськогосподарської продукції та сільських населених пунктів, а також для водних меліорацій зрошення, обводнення, розсолювання та зволоження земель. Підземні води є головним джерелом водопостачання сільського господарства і населення райцентрів та селищ міського типу, що використовувалися з давніх-давен. На відміну від поверхневих водойм підземні води мають ряд переваг, оскільки проходять через природний ґрунтовий фільтр і якість води більше підходить для її використання. Для питного водопостачання сільського населення використовують 50 81% підземних вод. Питна вода повинна відповідати вимогам ГОСТ 2874 82 та Державним санітарним правилам і нормам. Вода для напування худоби за якістю має відповідати нормам питної води для людей, хоча допускаються й деякі відхилення. Це стосується районів, які недостатньо забезпечені прісними водами. В них для питного водопостачання та інших господарських цілей використовуються солонуваті й засолені води з мінералізацією до 3 5 г/л. Температура води для тварин по можливості має бути нижчою за 8 С і не вищою 15 С. На продуктивність тварин значно може впливати каламутність води. Проблема водопостачання сільського населення є для України однією з найскладніших. Рівень забезпечення сільського населення гарантованим водопостачанням залишається, в цілому, низьким. Питоме водокористування сільським населенням значно менше, ніж міським. Пояснюється це тим, що більша частина сільських населених пунктів здійснює забір води для господарсько-побутових потреб із криниць, а в деяких районах збільшення використання води стримується обмеженістю ресурсів прісних підземних водних або незадовільною їх якістю [6, 11-13]. В останні роки високі темпи розвитку сільського господарства на досліджуваній території викликає тривалі негативні зміни природного середовища, де техногенні зміни умов живлення, накопичення і зменшення підземних вод супроводжується порушенням їх рівневого, балансового та хімічного факторів режиму. В районах інтенсивного ведення сільського господарства порушення режиму підземних вод приймають регіональний, тривалий і довготривалий характер. Ґрунтові води під сільськогосподарськими угіддями сильно забруднені. Дослідженнями державного Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~188~ геологорозвідувального інституту в ґрунтових водах алювіального водоносного комплексу виявлені концентрації нітратів від 80 до 180 мг/дм 3 (ГДК 10 мг/дм 3 ). Потужним способом безпосереднього впливу на якість ґрунтових вод є водні меліорації. Джерелами забруднення в сільському господарстві є тваринницькі ферми. Основними забруднювачами ґрунтових вод є азот, фосфор, калій, які надходять зі стічними водами, але також є живильними речовини для рослин. Основними причинами забруднення джерел децентралізованого водопостачання в сільській місцевості є низький рівень загальної інформованості населення щодо екологічної ситуації. Це призводить до широкомасштабного спорудження всмоктуючих колодязів. Відношення кількості побудови всмоктуючих колодязів до кількості джерел децентралізованого водопостачання становить 1:1. В Житомирському Поліссі налічується 191 комунальна і 354 сільських та 86 відомчих водопровідних насосних станцій, очисні спорудження яких влаштовані примітивно, застаріли морально й фізично, тому є забруднювачами. Практично всі старі очисні споруди забруднюють ґрунтові води хлоридами, нітратами, органікою та іншими речовинами. Однак найбільший вплив на якість ґрунтових вод здійснюють міста, а в них промислові підприємства. Підземні води в районах міст і селищ міського типу забруднені органікою, хлоридами, сульфатами, нітратами, а в районах розташування механічних заводів і автогосподарств важкими металами. Останнім часом особливе місце серед забруднювачів води посідають синтетичні миючі засоби, їх складові надзвичайно стійкі сполуки, що незмінними зберігаються у воді роками. Також потенційними джерелами забруднення підземних вод досліджуваної території можуть бути занедбані свердловини, що утримуються в антисанітарних умовах, а також свердловини, на яких відсутні зони суворого санітарного режиму. Вода стає непридатною до вжитку, принаймні без спеціальної обробки. Скидання відходів, що здійснюється із порушенням необхідних вимог, неповне вилучення твердих відходів все це є тими чинниками, які забруднюють водні джерела (часто непоправно) і погіршують життя людей. Тому необхідно розпочати роботу з аналізу екологічного стану водопостачання кожного села і міста в Україні, обґрунтування заходів щодо підвищення його надійності, необхідної якості і кількості за звичних і будь-яких надзвичайних умов з максимальним використанням придатних ресурсів підземних вод і ретельним впровадженням цих заходів [3, 14-16]. 12.4. Забруднення і оцінювання підземних вод за вмістом заліза Неглибоко залягаючі ґрунтові води і справді досить чисті, оскільки ґрунт і ґрунтові мікроорганізми фільтрують або руйнують значну кількість домішок, у тому числі хвороботворні бактерії, створюючи муть. Проте в ході цих процесів не видаляється велика частина синтетичних органічних сполук, наприклад трихлоретилен. Органічні речовини часто бувають леткими і в принципі могли б випаровуватися з поверхневих вод, проте в ґрунтових водах вони опиняються в пастці. Крім того, після фільтрування у верхніх шарах ґрунтові води проникають в більш глибокі шари, де очищення від забруднень вже не відбувається. Будучи одного разу Монографія

~189~ забруднені, водоносні горизонти можуть залишатися в такому стані сотнями і навіть тисячами літ. Найбільш розповсюдженими є забруднення підземних вод сульфатами, хлоридами, сполуками азоту (нітрати, аміак, амоніт), нафтопродуктами, фенолами, сполуками заліза, важкими металами, що робить їх непридатними для використовування у питних цілях [17]. У Житомирській області у підземній воді у більшості випадків допустиму концентрацію перевищує вміст заліза. Порівняння рівнів забруднення досліджуваних зразків підземних вод дало змогу визначити наявність у воді заліза в межах 0,3 4,25 мг/дм 3 (див. рис. 12.3), причиною чого є відносно висока корозійна активність води підземного походження. 4,5 4 4 Fe, мг/дм 3 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 3,11 2,43 2,44 2,19 2,15 2,15 0,5 3 1 0,5 0,3 0,4 0,5 1 2,73 0,1 0,39 0,3 0,3 2 3,23 3,15 райони Рис. 12.3. Середній показник вмісту заліза у підземних водах Згідно досліджень, підземні води у Попільнянському та Андрушівському районах в основному захищені від забруднення, оскільки їх вміст коливається в межах 0,13 0,28 мг/дм 3. Дерново-підзолисті ґрунти Радомишльського і Червоноармійського районів внаслідок вмісту сполук заліза мають кислу реакцію, що для поліпшення умов розвитку сільськогосподарських культур потребує їх вапнування. Якщо водоносні горизонти підживлюються водами річок і боліт, як в Ємільчинському (20 річок, кілька боліт), Радомишльському (15 річок, кілька боліт) та Баранівському (17 річок) районах, залізо перебуває у воді у вигляді сполук з органічними речовинами. А у районах, де розташовані рудні або кам яновугільні копальні (Володарськ-Волинський і Ємільчинський р-ни), підземні води кислі. Про це свідчить міграція заліза. За наявності навіть більш високих концентрацій заліза, що нешкідливі для здоров я, воно своєю наявністю робить воду непридатною для питних, промислових і господарських цілей, оскільки при концентрації більше 1 мг/дм 3 вода має неприємний смак та придає їй коричнувате забарвлення. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~190~ Внаслідок гідролізу бікарбонату заліза (ІІІ) утворюється гідроксид заліза, що спричиняють мутність і підвищення кольоровості води, як у Малинському (20 ), Романівському (20 ) і Любарському (25 ) районах. Незначну концентрацію заліза у ґрунтових водах, таку як у Червоноармійському і Черняхівському районах обумовлено більшою лужністю, наявністю у водах кисню, хорошою аерацією товщі порід, що залягає вище рівня ґрунтових вод. Проблема полягає в тому, що глибина більшості колодязів становить 1,5 6 м. Тобто вони живляться водами поверхневих горизонтів, які мають значно гіршу бактеріальну характеристику порівняно з підземними. При бактеріальному забрудненні у підземних водах розмножуються хвороботворні бактерії та віруси, небезпечні для здоров я. Проникнення і поширення бактеріального забруднення залежить від властивостей ґрунтів, через які фільтруються води. Масштаби забруднення залежать від інтенсивності надходження забруднень і того, наскільки виживають бактерії і віруси в зоні аерації і в підземних умовах. Іншою причиною бактеріального забруднення води є помилки в архітектурному плануванні садиб та господарських об єктів (туалетів, гноярень тощо), які знаходяться у безпосередній близькості до джерел питного водопостачання. Також встановлена залежність показників якості води від дотримання санітарних норм експлуатації колодязів. Недотримання санітарних норм, гігієнічних і будівельних правил у процесі розвитку містобудування (недотримання безпечної відстані 20 м від джерела забруднення до колодязя, згідно з санітарно-гігієнічними нормами, на площі 0,06 га та невизначеність місця можливого колодязя на плані забудови) значно підвищили ризик бактеріологічного забруднення колодязів громадського й приватного користування. Нераціональне використання добрив і пестицидів спричинює забруднення підземних вод. Майже біля кожного населеного пункту знаходяться сміттєзвалища для побутових та змішаних відходів. Сміттєзвалища звичайно невеликі за площею не більше 1 2 га і розміщуються у відпрацьованих і непідготовлених кар єрах, ярах та інших виїмках. Найбільш шкідливим компонентом сміттєзвалища є фільтрат (підвищена концентрація всіх азотовмісних йонів), що утворюється за рахунок інфільтрації атмосферних опадів і віджимання рідини при ущільненні. Масштаби забруднення полів солями уявити неважко. Досить підрахувати, скільки тисяч тон мінеральних добрив було висипане на поля колгоспів за роки радянської влади, коли добрива майже нічого не коштували (порівняно з сьогоднішніми ринковими цінами). Сімдесят відсотків цієї маси складають різні солі, що просто засолюють ґрунти або розчиняються у ґрунтових водах і потрапляють в підземні горизонти. Дешеві тваринні комплекси, особливо свинарники, без обладнаних гнойовищ та з несвоєчасним вивезенням гною на поля і концентрування його в одному місці теж є джерелом забруднення ґрунтових вод, оскільки рідкі стоки з них потрапляють туди через вертикальні тріщини. Також мікробному забрудненню підземних вод сприяють наявність полів фільтрації, необладнаних свердловин, потрапляння стічних вод в колодязі, наявність ям промислових розробок тощо. Досить небезпечними забрудниками підземних водних ресурсів є мийні синтетичні засоби та синтетичні ПАР. До 85% колодязів не чистились впродовж всього періоду експлуатації. Відсутність планової чистки погіршує якість колодязної води на 18% і збільшує ризик виникнення хвороб, пов язаних зі споживанням неякісної води. Монографія

~191~ Враховуючи, що колодязна вода це вода ґрунтового походження, її якість залежить від багатьох чинників і може змінюватись впродовж року за хімічним складом і мікробним забрудненням. Необхідно дотримуватись правил і вимог щодо розміщення, облаштування і утримання колодязів. Цікавим висновком завершилось дослідження залежності якості питної води від терміну експлуатації колодязів. У міру зростання терміну експлуатації колодязів (до 50 років) без відповідного дотримання санітарно-гігієнічних правил, нітратна забрудненість збільшується. На диво, старі колодязі, збудовані понад 50 років тому, мають воду більш якіснішу. Вважаємо, що головною причиною даного явища є застосування ефективних народних технологій будівництва колодязів, що підтверджували старі жителі, які проживають нині на даній території. У першу чергу облаштування колодязів глиняними замками, що слугували захистом від потрапляння поверхневих вод до джерела водопостачання. Згідно державних санітарних норм, для того щоб вода в колодязі завжди залишалася чистою, колодязь повинен мати щільну кришку, з металу чи дерева, або мати залізобетонне перекриття з люком, який також закривається кришкою. Остання захистить його від попадання комах, дрібних тварин, атмосферних опадів, а також пилу і грязі, що заносяться вітром, стінки повинні бути щільними, без щілин. Відповідно до вимог влаштування шахтних колодязів (рис. 12.4) наземна частина колодязя (оголовок), призначена для захисту від забруднення та спостереження за водозабором, влаштовується не менш як на 0,8 м вище поверхні землі. Навколо криниці повинен бути «замок» із утрамбованої глини або жирного суглинку глибиною не менше 2 м і шириною 1 м. Відмостка повинна виконуватись бетонованою, кам яною, або цегляною, шириною 2 м і нахилом від криниці. Також на відстані 2 3 м від колодязя рекомендується встановити огорожу з дерев яних рейок або металевих прутків, щоб завадити наближенню до нього свійських тварин [18]. Рис. 12.4. Вимоги до облаштування колодязів Загалом, аналізуючи результати досліджень, що приведені на рис. 3, можна помітити, що впродовж спостережень питна вода криниць та свердловин неповністю Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~192~ задовольняє вимоги до якісної питної води з точки зору фізіологічної повноцінності мінерального складу. 12.5. Вплив «водного фактора» на захворюваність сільського населення Забруднення підземних вод Житомирського Полісся проходить на всій території промислової площадки, але найбільш сильно воно проявляється біля поверхневих сховищ промислових і побутових відходів. Ці сховища відходів, а також поля фільтрації, куди стічні води скидають для природного очищення, і поля зрошення стічними водами вважаються головним джерелом забруднення підземних вод. На таких ділянках проходить інтенсивна інфільтрація стічних вод, які потрапляють в горизонт ґрунтових вод і формують там область інтенсивного забруднення підземних вод. Забруднення джерел водопостачання, відсутність достатньої інформації про якість води у криницях, проблеми питної води та шляхи їх вирішення створюють передумови для зниження рівня добробуту сільського населення. Небезпечна питна вода зумовлює комплекс проблем соціального характеру та проблем здоров я у сільських районах України. Проблеми гігієни водопостачання зачіпають інтереси дуже великого кола людей. Ця особливість визначається, передусім, тією роллю, яку вода відіграє як незаперечний чинник оптимального перебігу фізіологічних процесів в організмі людини. Дослідження вчених-гігієністів показують, що погіршення фізико-хімічних властивостей води має негативний вплив на водно-питний режим і безпечність певних фізіологічних функцій людського організму. Вживання недоброякісної питної води (не менше 2 2,5 л на добу однією людиною) суттєво погіршує здоров я. Порівняно невеликий дефіцит води в організмі може призвести до виникнення серйозних порушень у стані здоров я. Так, при втраті до 10% води відмічаються різка слабкість, підвищена тривожність, тремор кінцівок і цілий ряд інших патологічних явищ. А втрата 20 22% води несумісна з життям, насамперед тому, що процеси травлення, обміну та синтезу речовин можуть відбуватися лише у водному середовищі. Хімічний склад питної води може впливати на виникнення і перебіг захворювань, викликаних надходженням в організм людини ряду елементів. Залізо один з найважливіших елементів в організмі людини і тварин, але його підвищений вміст дуже шкідливий для здоров я. Відмічено: чим менше вміст заліза у воді, тим краще для людини. При високому вмісті в питній воді заліза порушується процес кровотворення, можливий цироз печінки, гострі отруєння дітей, рак прямої кишки, цукровий діабет. Постійне вживання води з підвищеним вмістом заліза більше 0,4 1 мг/кг маси тіла в день може зумовити до розвитку гемохроматозу, тобто відкладення сполук заліза в органах і тканинах, збільшення ризику інфарктів, негативно впливає на репродуктивну функцію організму. Так само залізо погано виводиться з організму, має канцерогенний вплив, порушує роботу мозку. Все частіше й частіше в засобах масової інформації зустрічаємо повідомлення про спалахи гострих інфекційних захворювань, включаючи гепатит, черевний тиф, дизентерію та інші. Звичайно, можна як завгодно сприймати ці повідомлення, але майже повсюди питна вода з кожним роком стає все гіршою й гіршою і починає становити серйозну небезпеку здоров ю людей. Навесні паводки несуть у водойми Монографія

~193~ бруд, що накопичився в снігу, розчини добрив, гербіцидів, відходи діяльності господарств. Те ж саме відбувається через дощі. А «залпові» викиди промислових виробництв та відпрацьованих газів автомобілів не залежать від пори року і перетворюють воду в розчини хімічних речовин і взимку, і влітку. Якість питної води безпосередньо впливає на здоров я та генофонд населення країни. Й не дивно, що практично кожного хвилює питання, наскільки чистою є вода, яку він п є. Слід зазначити, що за даними ВООЗ кожне четверте ліжко у лікарнях нашої планети зайняте хворими, які захворіли внаслідок споживання недоброякісної води. До 80% хвороб виникають внаслідок споживання забрудненої води, понад 200 млн. людей потерпають від нестачі доброякісної питної води [19, 20]. Зв язок між якістю питної води і станом поверхневих вод дуже тісний. Джерела, які наповнюють криницю, формуються з поверхневих ґрунтових вод і тому не більше 1 2% криниць мають якісну воду. Техногенне забруднення поверхневих водних джерел набуло глобального характеру. У багатьох випадках техногенному забрудненню підлягають і підземні води. На даний час стан підземних вод оцінюється як критичний і має небезпечну тенденцію до подальшого погіршення. У зв язку з цим великого значення для охорони здоров я населення набуває впровадження в практику медико-екологічних науково-практичних досліджень з вивчення санітарного стану ґрунтових вод; удосконалення критеріїв і методів контролю якості води, методів прогнозування якості води, обґрунтування гігієнічних нормативів та рекомендацій щодо санітарної охорони підземних вод; вивчення зв язку між станом здоров я населення та якістю питної води; вивчення макро- і мікроелементного складу питної води та чіткого визначення проблеми ризиків у системі «довкілля джерело водопостачання водоочисні споруди технічні системи водопостачання контроль якості питної води здоров я населення». 12.6. Очищення природних підземних вод від вмісту заліза Видалення забрудників, що потрапили у водоносний горизонт, є складним завданням і потребує важковтілюваних заходів. При великому накопиченні у горизонті забруднюючих речовин і малої їх десорбції, час, що потрібен для повного очищення від забруднень, може вимірюватися десятками і сотнями років. Спеціальні заходи охорони підземних вод від забруднення направлені на ізоляцію джерел забруднення, перехоплення забруднених вод. Захист підземних вод від забруднення повинен базуватися на суворому дотриманні водного законодавства, проведенні технічних заходів, направлених на очищення стічних вод і зменшення стоків забруднюючих речовин, здійснення профілактичних заходів. Дотепер переважна більшість наукових й експериментальних робіт були спрямовані на вирішення лише одного з перерахованих питань: на очищення шахтних вод, їхнє прояснення, демінералізацію й нейтралізацію. Сучасні методи очищення води дають можливість досягати хороших хімічних показників, зокрема, які характеризувалися підвищеним вмістом заліза. Різні форми і вміст заліза, що трапляються в природних водах, зумовили необхідність розроблення низки технологій знезалізнення води. Згідно розроблених технологій знезалізнюють воду за такими методами: реагентні, безреагентні, Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~194~ катіонообмінні, біохімічні. Різноманіття методів знезалізнення води виключає їх рівноцінність щодо надійності, технологічності, економічної доцільності, простоти, сфери застосування тощо. Знезалізнення поверхневих вод здійснюють переважно реагентними методами, а для видалення заліза з підземних вод найбільшого поширення набули безреагентні методи [21-23]. Технологія безреагентного знезалізнення заснована на властивостях деяких природних або синтетичних матеріалів виступати каталізатором процесу окиснення розчиненого у воді двохвалентного заліза в тривалентну форму, здатну легко гідролізуватися. Вона застосовується для підземних вод з нейтральним або лужним pн і ефективна за умови насичення води киснем. Безреагентні методи знезалізнення застосовують, коли вихідна вода характеризується наступними показниками: рн 6,7, вміст вуглекислоти до 80 мг/л і сірководню до 1 мг/л, перманганатна окислюваність не більше 7 мг О 2 /л. За вмісту заліза (III) не більше ніж 10% загальної кількості і концентрації заліза (ІІ) в дигідрокарбонатній або карбонатній формі до 3 мг/дм 3 рекомендується застосовувати метод фільтрування на каркасних фільтрах; до 5 мг/дм 3 доцільно застосовувати метод «сухого фільтрування»; від 5 до 10 мг/дм 3 слід використовувати метод спрощеної аерації з одноступінчастим фільтруванням; від 10 до 20 мг/дм 3 аерацію і двохступінчасте фільтрування, від 10 до 30 мг/дм 3 рекомендують вакуумно-ежекційну аерацію з фільтруванням через завантаження великої брудоємкості. Нині не існує єдиного універсального метода очищення підземних вод від заліза. Кожен з названих методів застосовується в певних випадках та має свої переваги й недоліки. Метод «сухої фільтрації» полягає у фільтруванні повітряно-водяної емульсії через «сухе» (незатоплене) зернисте фільтрувальне завантаження з утворенням у ньому вакууму або нагнітання великої кількості повітря з наступним відсмоктуванням його з піддонного простору. При цьому в порових каналах завантаження виникає турбулентний режим руху водоповітряної суміші, що сприяє молекулярному контакту води з поверхнею зерен контактної маси, на якій формується адсорбційно-каталітична плівка із сполук заліза і поліпшується процес знезалізнення води. Метод знезалізнення води шляхом її фільтрування на каркасних фільтрах застосовують при продуктивності установки до 100 м 3 /добу. За цим методом здійснюють спочатку «зарядку» фільтра шляхом поступового закупорювання фільтруючої перегородки гідроксидом заліза, після чого настає період корисного фільтрування води з метою її знезалізнення. Знезалізнення води з використанням вакуумно-ежекційної аерації полягає у швидкому та глибокому видаленні з неї вуглекислого газу, сірководню, метану з одночасним підвищенням рн води до 7,3-7,5 та наступним збагаченням киснем повітря, окисненням двовалентного заліза з утворенням гідроксидів і оксидів заліза, які видаляються при фільтруванні води на швидких фільтрах. Ефективним методом знезалізнення, що використовується в сучасних системах водопідготовки, є технологія на основі аерації води. Остання являє собою обробку водного потоку повітрям, за якого відбувається окиснення розчинених сполук заліза киснем повітря та переведення їх в окиснену форму, пластівцеподібний осад, що легко затримується засипними осадовими фільтрами. Також при аерації відбувається випаровування з води летких домішок, у тому числі токсичних, які мають неприємний запах, наприклад сірководень. Монографія

~195~ Аеруванням з води видаляється гідрокарбонат заліза, який є неміцною, легко гідролізованою у воді сполукою: Fe(НСО 3 ) 2 + 2Н 2 О = Fe(ОН) 2 + 2Н 2 О + СО 2 (1) Гідроксид заліза (II), що утворився, киснем повітря окислюється в гідроксид заліза (III): 4Fe(ОН) 2 + О 2 + 2Н 2 О = 4Fe(ОН) 3 (2) Окрім насичення оброблюваної води киснем аерування сприяє видаленню з неї CO 2. Оскільки процес окиснення заліза (II) в залізо (III) значно уповільнюється при рн < 7, він може взагалі не закінчитися на очисних спорудах. Тому видалення CO 2 є в ряді випадків необхідним етапом знезалізнення. Метод спрощеної аерації заснований на здатності води, що містить двовалентне залізо і розчинений кисень, при фільтруванні через зернистий шар виділяти залізо на поверхні зерен, утворюючи каталітичну плівку з йонів і оксидів дво- і тривалентного заліза. Ця плівка активно інтенсифікує процес окиснення і виділення заліза з води. При знезалізненні води в завантаженні, покритому плівкою, забезпечується безперервне оновлення плівки як каталізатора безпосередньо при роботі фільтра. При цьому методі не потрібне окиснення двовалентного заліза в тривалентне і переведення його в гідроксид, у зв язку з чим відпадає необхідність влаштування дорогих аераційних споруд. Спрощена аерація здійснюється за допомогою нескладних пристроїв шляхом розбризкування води з невеликої висоти в кишеню або центральний канал фільтра, або вдуванням повітря в оброблювану воду. Відсутність спеціальних аераційних пристроїв і контактних ємкостей спрощує аерацію і знижує вартість очищення [21, 24, 25]. Дослідження процесу знезалізнення здійснювали на лабораторній установці, представленій на рис. 12.5. Рис. 5. Схема дослідної установки знезалізнення підземної води: 1 резервуар вихідної води; 2 циркуляційний насос; 3 насадка для розбризкування води; 4 вентилі для регулювання витрати (швидкості фільтрування); 5 фільтр D=100 мм, H=2,12 м; 6 наповнення фільтра кварцовий пісок d=0,5 мм; 7 резервуар очищеної води; 8 вентиль для подачі води на аерацію; 9 насос для нагнітання повітря; 10 гребінка для подачі повітря. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~196~ Параметрами, що впливають на ефективність процесу очистки води є тривалість та інтенсивність аерації, а також висота шару фільтру, розмір зерен та тривалість процесу (час перебування води в реакторі). Визначення раціональних параметрів технологічного процесу є головним завданням підготовки питної води. Для вивчення кінетики знезалізнення було приготовано модельну воду з вмістом заліза 4,5 мг/л. Загальновідомо, що процес аерації може тривати впродовж тривалого часу. Для того, щоб прискорити процес, під час проведення експерименту варіювали величиною витрати повітря. Інтенсивність барботування регулювали змінними мікрокомпресорами, які мали наступні показники витрати повітря: 1,0; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0; 2,5 дм 3 /хв (табл. 12.2). Таблиця 12.2. Результати процесу аерації води Параметри технологічного процесу Концентрація заліза, Інтенсивність барботування, дм 3 /хв мг/дм 3 1,0 4,5±0,12 1,25 2,3±0,05 1,5 1,3±0,02 1,75 0,68±0,03 2,0 0,41±0,07 2,25 0,29±0,01 2,5 0,2±0,03 Час аерації, хв 5 4,5±0,17 10 2,54±0,06 15 1,49±0,03 20 0,3±0,007 25 0,21±0,005 30 0,15±0,003 Залежність зміни вмісту заліза у воді від інтенсивності барботування представлено на рис. 12.6. З графіку видно, що перебіг процесу очищення води від заліза відбувається тим краще, чим інтенсивніше здійснюється аерація. Барботування проводили впродовж 30 хвилин, змінюючи при цьому інтенсивність подачі повітря. Рис. 12.6. Залежність вмісту заліза в воді від інтенсивності барботування Монографія

~197~ Відбір проб води здійснювали кожні 5 хвилин та визначали у ній вміст заліза. Кінетика зміни вмісту заліза в підземній воді представлена на рис. 12.7. Як видно з наведеного рисунка, санітарна норма вмісту заліза у воді досягається вже через 20 хв. при інтенсивності нагнітання повітря 2,5 дм 3 /хв. Рис. 12.7. Залежність вмісту заліза в очищуваній воді від тривалості аерації Кварцовий пісок (зернистістю 0,5 мм) використовували при фільтруванні підземної води крізь шар зернистого матеріалу. Тривалість перебування води в реакторі становила 60 хв. Фільтрувальний матеріал для завантаження фільтра повинен мати необхідну пористість, достатню механічну стійкість проти стирання в процесі фільтрування та достатню хімічну стійкість проти розчинної дії води. Цим вимогам відповідає пісок. Тому в якості зернистого завантаження використовували попередньо очищений від домішок та ретельно промитий пісок. Для визначення залежності ефективності процесу очищення води від заліза під час проведення дослідів змінювали висоту шару зернистого матеріалу від 5 до 20 см (рис. 12.8.). Рис. 12.8. Залежність вмісту заліза в очищуваній воді від висоти шару зернистого матеріалу у фільтрі Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~198~ Відомо, що крупність зерен тісно пов язана з ефективністю фільтрування. Тому змінним параметром, крім висоти шару піску, був розмір зерен фільтруючого завантаження. Розмір фракцій піску змінювали в межах 0,5-1,0 мм; 1,0-1,5 мм; 1,5-2,0 мм; 2,0-2,5 мм і 2,5-3,0 мм. Зі збільшенням висоти шару зернистого матеріалу спостерігалося поступове зниження вмісту заліза у досліджуваній воді від 4,5 мг/дм 3 до 0,23 мг/дм 3 за відносно невеликий проміжок часу (20 хв.) (рис. 12.9). Рис. 12.9. Залежність вмісту заліза в очищуваній воді від розміру фракцій піску фільтра При цьому варто відмітити, що нанорозмірні структури GR і гетиту сприяють інтенсифікації перебігу реакції гідролізу Fe (III), а також є ефективними сорбентами для інших забрудників, зокрема важких металів, що можуть знаходитись в очищуваній воді. Отже, у названому діапазоні зміни таких параметрів, як час та інтенсивність аерації, товщина шару та розмір зерен фільтруючого завантаження при проведенні дослідів встановлено, що аерація та фільтрування води призводить до зниження в ній вмісту заліза до 0,15 мг/дм 3 при тривалості барботування 5-30 хв. та інтенсивності подачі повітря від 1,0 до 2,5 дм 3 /хв., що задовольняє санітарні норми та дає змогу використовувати цю воду у якості господарсько-питної. В результаті проведених досліджень слід рекомендувати наступні раціональні параметри технологічного процесу: інтенсивність барботування повітря 25 дм 3 /хв.; тривалість аерації 20 хв.; фракційний склад піску 2,5 3 мм. Висновок. Нині Житомирське Полісся має значні трудові ресурси, наявність яких створило умови для розвитку працемістких галузей сільського господарства, машинобудування і легкої промисловості. Екологічна ситуація на досліджуваних територіях залишається складною і потребує посиленої уваги центральних та місцевих органів виконавчої влади. Бурхливий розвиток промисловості і транспорту призводить до збільшення водоспоживання й одночасно призводить до прогресуючого забруднення води. Запаси останньої вже недостатні для забезпечення потреб Монографія

~199~ населення, тому склалась тривожна ситуація, пов язана з обмеженістю запасів підземних вод. Внаслідок негативного впливу природних і антропогенних чинників, якісний стан питної води у більшості досліджуваних джерел сільського населення Житомирського Полісся не відповідає нормативним вимогам. Причиною до погіршення якості питної води призводить наступне: 1. не всі промислові підприємства мають очисні споруди з очищення стічних вод і часто ці стоки без очищення скидаються в річки, впливаючи на якість як поверхневих, так і підземних вод; 2. не вирішено питання переробки відходів, зокрема сміттєзвалищ, полігонів токсичних відходів, складів отрутохімікатів і мінеральних добрив, що розташовані в сільській місцевості; 3. інтенсивне ведення сільського господарства призводить до забруднення криничних вод; 4. не регулярне очищення криниць від намулу призводить до збільшення рівня органічного забруднення води. Рівень небезпеки, що зазнає дії впливу чинників підземних вод населення Житомирщини досить різний. Але навіть невелике відхилення якості води від норми є небезпечним для стану здоров я людини. Тому потрібне організація будівництва локальних очисних споруд, а також істотне вдосконалення «традиційної» технології із застосуванням спеціальних прийомів. Нині повністю очистити забруднену воду неможливо, оскільки технології очищення води застаріли. Є чимало способів вирішення проблем підготовки питної води, їхній вибір залежить від наявних ресурсів. Можна відремонтувати громадський колодязь, яким користується 80% сімей, почистити колодязі й обладнати нову свердловину. Але насамперед потрібно думати про те, як не забруднювати питну воду і найбільше цінувати водні джерела. Літературні джерела до розділу 12 1. Костриця М. Ю. Географія Житомирської області / М. Ю. Костриця. 2-ге вид. Житомир: «Житомирський вісник», 1993. 198 с. 2. Гринчук С. І. Екологічний паспорт Житомирської області / С. І. Гринчук. Житомир, 2014. 114 с. 3. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Житомирській області за 2014 рік // Державне управління охорони навколишнього природного середовища. Житомир, 2014. 227 с. 4. Гідрохімія та радіогеохімія річок і боліт Житомирської області / [Сніжко С. І., Орлов О. О., Закревський Д. В. та ін.]; за ред. С. І. Сніжка, О. О.Орлова. Житомир: Вид-во «Волинь», 2002. 264 с. 5. Підземні води Житомирщини Режим доступу: http://www.zhitomirovg.com.ua/melioraziya_ovg.html Назва з екрану. 6. Шкльода М. А. Звіт Житомирського облводгоспу з питань управління і контролю за раціональними використаннями і охороною вод та відтворенням водних ресурсів за 2009 рік / М. А. Шкльода. Житомир, 2010. 170 с. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~200~ 7. Водний фонд Житомирської області / [Галич М. А., Невмержицький В. Я., Сіренький С. П. та ін.]. Житомир, 2003. 120 с. 8. Екосередовище і сучасність : в 8 т. / [Дорогунцов С. І., Хвесик М. А., Горбач Л. М. ін.]. К.: Кондор, 2006. Т. 3 : Економічна оцінка природного середовища. 2006. 426 с. 9. Морозов Э. А. Рациональное использование и охрана подземных вод / Морозов Э. А., Яковенко П. И., Беседа Н. И. К.: «Будівельник», 1981. 136 с. 10. Копилова В. С. Ведення АІС ДВК, державного обліку використання підземних вод, моніторингу ресурсів на території Київської, Чернігівської та Житомирської областей (2001-2006 рр.) : звіт про гідрогеологічне вивчення надр / В. С. Копилова. К., 2006. 305 с. 11. Ресурси підземних вод та їх використання Режим доступу: http://refer.org.ua Назва з екрану. 12. Водні ресурси Житомирської області Режим доступу: http://www. zhitomirovg.com.ua Назва з екрану. 13. Хвесик М. А. Водні ресурси на рубежі ХХІ ст.: проблеми раціонального використання, охорони та відтворення / Хвесик М. А., Яроцька О. В., Головинський І. Л. К.: РВПС України, 2005. 564 с. 14. Изучению режима подземных вод, контроль за их охраной от истощения и загрязнения, государственный учет и ведение государственного водного кадастра по территории Киевской, Житомирской и Черниговской областей за 1983-1985 гг. с обобщением результатов за 1981-1985 гг.: отчет: в 14 т. / [Сухенко Е. М., Ситко В. А., Лихацкий А. Ф и др.]. К., 1986. Т. 1: Изучение режима подземных вод (текст и текстовые приложения). 1986. 228 с. 15. Охрана окружающей среды / [Владимиров А. М., Ляпин Ю. И., Матвеев Л. Т., Орлов В. Г.]. М.: Гидрометеоиздат, 1991. 424 с. 16. Экология, охрана природы, экологическая безопасность; под ред. А. Т. Никитина, С. А. Степанова. М. : МНЭПУ, 2000. 648 с. 17. Ревелль П. Среда нашего обитания: в 4-х кн. / Ревелль П., Ревелль Ч.; [пер. с англ.]. М.: Мир, 1994. Кн. 2.: Загрязнение воды и воздуха. 1995. 296 с. : ил. 18. Абомелик Т. П. Методология планирования экспериментов: сб. лаб. работ / Т. П. Абомелик. Ульяновск: УлГТУ. 36 с. 19. Звіт щодо впровадження технічних рішень з проблем питної води, які виконані ВЕГО «МАМА-86» в рамках програми пілотних проектів в рамках кампанії «Питна вода в Україні» упродовж 2001 2003 рр. К., 2004. 72 с. 20. Насонкіна Н. Г. Підвищення екологічної безпеки систем питного водопостачання : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня докт. техн. наук / Насонкіна Н. Г. Донецьк, 2006. 21 с. 21. Хоружий П. Д. Ресурсозберігаючі технології водопостачання / Хоружий П. Д., Хомутецька Т. П., Хоружий В. П. К. : Аграрна наука, 2008. 534 с. 22. Николадзе Г. И. Технология очистки природных вод: учеб. / Г. И. Николадзе. М.: Высш. шк., 1987. 479 с. 23. Обезжелезивание природных вод Режим доступа: http://coolreferat.com. Название с экрана. 24. Аэрация воды, станции аэрации Режим доступа: http.//www.ecocenter. ru/sysfilterairation.php. Название с экрана. 25. Сорокіна К. Б. Конспект лекцій з дисципліни «Технологія очищення води від розчинених домішок» / К. Б.Сорокіна. Харків: ХНАМГ, 2007. 103 с. Монографія

~201~ КОРОТКИЙ ТЕРМІНОЛОГІЧНИЙ СЛОВНИК Абісаль, абісальна область (грецькою безодня) зона океанічних і морських глибин від 2000 до 6000 м. Характеризується дуже слабкими рухами води, сталою низькою температурою, великим тиском (більш як 1000 атмосфер), абсолютною темрявою. Органічний світ представлений бактеріями, сапрофітними водоростями та тваринами сліпими або із світними органами. Абісальні відклади відклади зони абісалі, представлені скелетами організмів й мінер, частинками, які заносяться із суші та космічного простору і нагромаджуються у вигляді органогенного мулу та червоної глини. Абляція (лат. знесення) 1. Знесення продуктів руйнування гірської породи льодовиками, поверхневими водами та вітром. 2. Зменшення маси льодовика від танення, випаровування та механічного руйнування. Абсолютне знання це повне відтворення узагальнених уявлень про об'єкт, що забезпечує абсолютний збіг образу з об'єктом. Абсолютне знання не може бути відкинутим або зміненим у майбутньому. На основі абсолютного знання формується базове знання. Абсорбція (лат. поглинання) фізико - хімічний процес вбирання речовин з розчинів чи з газів усім об ємом. Агломерат (лат. нагромадження) пухкі скупчення різних за розмірами і формою уламків гірської породи або мінералів. Агломерація міська (від латинською agglomero приєднання, накопичення, нагромадження) форма розселення, під якою слід розуміти територіальне утворення. Агрегати водостійкі агрегати ґрунтові, що повністю чи частково зберігаються в нерухомій або проточній воді. Агрегатний аналіз ґрунту (ґ) визначення вмісту в ґ. різних за величиною агрегатів, що виражається в % від ваги сухого ґ. Агрегатний аналіз може бути сухим (він же «структурний аналіз») або мокрим. У першому випадку ґ. на ситах просіюється в повітряно-сухому стані, у другому - у воді. Агрегація процес утворення агрегатів під впливом як різних природних ґрунтових процесів (фізичних, хімічних і біологічних), так і механічного та хімічного обробітку ґрунту. Агресивна вода вода, що вміщує в собі вільні кислоти і хімічно руйнує карбонатні п. і навіть бетон. Агресивна вода - вода, що вміщує в собі вільні кислоти і хімічно руйнує карбонатні породи і навіть бетон. Агробіогеоценоз нестійка екосистема зі штучно створеним біогеоценозом, який дає сільськогосподарську продукцію. Адсорбенти- високодисперсні штучні чи природні тіла, поверхня яких вбирає речовину з газів або з розчинів при стиканні зними. Адгезія (а) (прилипання) утворення на поверхні твердого чи рідкого тіла тонкого шару дотичних з ним газу чи рідини. А викликається силами молекулярного зчеплення. Адгезійний шар на поверхні твердого тіла значною мірою зумовлює собою характер протікання поверхневих явищ. Аеробні організми, аероби організми, необхідною умовою життя яких є наявність вільного кисню. Аксіома твердження певної теорії, яке при її деструктивній побудові приймається без доведення як вірне вихідне положення та кладеться в основу доведення інших тверджень. Анабіоз стан організму, при якому життєві процеси так уповільнюються, що зникають усі відомі прояви життя. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~202~ Аналіз мислене або практичне розчленування цілого на частини. Аналіз близькості пошук об єктів, що лежать на певній відстані від початкового об єкта. Аналогія метод пізнання, заснований на перенесенні однієї або кількох характеристик із відомого явища на невідоме. Антропогенез зміна природних ландшафтів під впливом людської діяльності, що супроводжується появою на місці прродних ландшафтів антропогенних. Антропосфера частина біосфери, яку використовує людина. Аутекологія факторіальна екологія, розділ екології, який вивчає взаємовідносини окремої особини з навколишнім середовищем. Аерація ґрунту надходження повітря з атмосфери в ґрунт. Термін часто вживається неправильно для позначення частки обсягу ґ., зайнятого повітрям (тобто вмісту повітря). Аеробні організми, аероби організми, необхідною умовою життя яких є наявність вільного кисню. Аерометоди в геології сукупність різних методів вивчення місцевості з літака чи з вертольота (аеровізуальне знімання, аерофотознімання, аеромагнітне знімання). Застосування А. підвищує ефективність і якість геол. Знімання, як основного методу вивчення геол. будови Землі. Азимут магнітний відлічується від магнітного меридіана. Азимут простягання в геології кут між геогр. меридіаном, на якому лежить точка спостереження, та лінією простягання верств. Відлічується за ходом годинникової стрілки. Аквакультура (від лат. aqua вода і cultura вирощування, догляд) розведення і вирощування водяних організмів (риб. молюсків, ракоподібних, водоростей) в контрольованих умовах для підвищення продуктивності водойм. Аксіоматичний метод спосіб побудови наукової теорії, за яким деякі аксіоми (постулати) приймаються без доказів і потім використовуються для отримання подальших знань за певним логічним правилом. Акумуляція (лат. нагромадження) на поверхні суші або на дні водного басейну мінер. частинок чи органічних решток під впливом екзогенних сил: вітру, води. Розрізняють А. еолову, річкову, льодовикову, морську, вулканічну та ін. Акчагильський ярус, акчагил нижній ярус пліоценового відділу неогенової системи. Алювіальні рівнини рівнини, складені алювіальними відкладами (поширені в долинах і гирлах річок та в прогинах земної кори). Альбедометр прилад для виміру альбедо. Аморфність (грец. безформний) стан твердої речовини з безладним розміщенням частинок (молекул, атомів, іонів). Аналіз це спосіб наукового дослідження, за яким явище поділяється на складові. Аналітичне дослідження пов'язане з розкриттям причин, які викликали появу того чи іншого явища й зумовили його характер, динаміку змін, гостроту суперечностей.. Аналітичному дослідженню передують розвідувальні та описові дослідження, на підставі яких формуються попередні уявлення щодо окремих сторін об'єкта і предмета, обираються оптимальні форми й методи для подальшого їх вивчення. Аномалія сили тяжіння відхилення сили тяжіння в даній точці від нормального її значення, приведеного до умов спостереження. Апатит поширений м-л класу фосфатів. Білий, блакитний, блакитно-жовтий або зеленуватий; на зломі жирний. Входить до складу магм. Використовується як сировина для виготовлення суперфосфату, фосфорної кислоти, матового скла та ін. Аргіліт (грецькою глина) каменеподібна глиниста порода, що не розмокає у воді. Утворюється в результаті ущільнення і цементації глин при діагенезі й епігенезі. Монографія

~203~ Ареометр прилад для визначення щільності (питомої ваги) рідини, розчину, суспензії чи емульсії. Ареометричний метод гранулометричного аналізу ґрунтів один з методів гранулометричного аналізу ґ, при якому через певні проміжки часу за допомогою ареометра спеціальної конструкції по глибині його занурення визначається щільність ґрунтової суспензії, що дає можливість визначати відносний вміст часток різного розміру в аналізованому ґрунті. Артезіанська вода вода між двома водонепроникними верствами з однобічним або двобічним нахилом, яка утворює водонапірний басейн. Артезіанський басейн гідрогеологічна структура, приурочена до западин, виповнених переважно осад. верствуватими породами, що містять артезіанські води. Аспектація наукового документа відображає логіку наукового дослідження, схему його змісту. Коректно зроблена аспектація дозволяє знайти найкраще композиційне рішення. Атол кораловий о-в у вигляді вузького кільцеподібного валу рифового вапняку, що замикає внутрішню лагуну і зовні круто падає в бік океану. Поширені А. в тропічних частинах океанів. Багатоярусний рельєф рельєф, в якому виділяється кілька східчасто розташованих рівнів розчленованого чи вирівняного рельєфу. База даних (БД) сукупність відповідним чином формалізованих і структурованих даних, для організації введення, збереження і доступу до яких розробляються спеціальні правила. Збереження даних у БД забезпечує централізоване керування, дотримання стандартів, безпеку і цілісність даних, скорочує надмірність і усуває суперечливість даних. Функціонування цієї бази забезпечується сукупністю мовних і програмних засобів, які мають назву системи управління базою даних. База даних сприяє формуванню бази знань. Базальний конгломерат (лат. основний) конгломерат, що залягає в основі трансгресивних відкладів. Галечниковий матеріал Б. к. утворюється внаслідок розмиву підстилаючих порід під час трансгресії моря. Базис ерозії поверхня, до рівня якої постійний або тимчасовий водотік може поглиблювати своє русло. Базове знання - це знання структурних зв'язків та закономірностей розвитку соціальних процесів та явиш. Воно стабільне в часі і трансформується в конкретні знання залежно від змісту вирішуваних завдань. Базове знання завжди концептуальне, лежить в основі формування ключової компетентності. Баланс водний ґрунту сукупність всіх видів надходження вологи в ґ. і її витрати з ґ. у їхньому кількісному вираженні за певний проміжок часу для певного шару г. Виражається у формі рівняння водного балансу ґ. Баланс радіаційний діяльної поверхні різниця між приходом, поглинанням і витратою (випромінювання та відбиття) променистої енергії за одиницю часу одиницею діяльної поверхні. Баланс тепловий діяльної поверхні (БТДП) співвідношення між надходженням витратою всіх видів енергії, що трансформуються в енергію теплову на межі між діяльною поверхнею й атмосферою за певний проміжок часу. Складовими БТДП є радіаційний, транспіраційний і турбулентний теплообмін і у ґ. Розмірність: кал/див 2. годину або ккал/див 2 міс. Балансовий метод як міждисциплінарний найчастіше використовується в конкретній економіці. Він визначається як група розрахункових прийомів для аналізу, прогнозування і планування розвитку динамічних систем з установленими потоками ресурсів і продукції («затрати-випуск», «виробництво споживання», «ввезення вивезення», а в загальному вигляді «прибутки витрати») і Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~204~ детермінованими залежностями між прибутковою і видатковою частинами. Балансовий метод, полягає у забезпеченні пропорційного розвитку всіх галузей, розподілу ресурсів. Він також використовується при аналізі для виявлення взаємозв'язків між багатьма економічними показниками. Цей метод включає: встановлення існуючих взаємозв'язків між явищами; визначення основної ланки в розвитку явищ; розробку науково обґрунтованих нормативів з урахуванням досягнень науки і розробку балансів на основі вимог економічних законів. Балансомір - прилад для вимірювання радіаційного балансу діяльної поверхні. Банк даних - певна сукупність програмних, організаційних, технічних засобів призначених для централізованого накопичення та багатоцільового використання інформації, яка систематизована і сконцентрована в певному місті (у пам'яті ЕОМ, бібліотеці, каталогах, картотеці). Його ядром є база даних. Безструктурний ґрунт - ґ., що складається з неагрегатних елементарних часток. Бентоніт глина, що утворюється з вулканічного туфу і з попелу внаслідок хімічних перетворень. Бентос бентонні організми, що живуть на дні морів та прісноводних водойм. Розрізняють рухомий Б. (організми рухаються по дну) і нерухомий, або сидячий (організми прикріплені до дна). Бечівник вузька не вкрита рослинністю смуга берега річки між заплавою й урізом води. Визначається максимальним (у повінь) і мінімальним (у межень) рівнями води у річці. Бінарна номенклатура метод найменувань видів органічного світу, яким користуються в палеонтології і біології. Б.н. включає назву роду і виду, прізвище дослідника, який дав назву. Біогенез (грецькою походження життя) вчення про походження одних живих організмів від інших. Біогенетичний закон, Мюллер, Геккель, 1866, -- за Б. з. індивідуальний розвиток живих істот повторює основні етапи розвитку всього ряду предкових форм. Це зумовлює подібність за формою зародків різних істот на ранніх етапах розвитку. Біогенні процеси у мінералогії та геології процеси утворення мінералів і порід у результаті життєдіяльності організмів або при зміні органічних решток. Біогеохімія галузь геохімії, що вивчає роль організмів у геохімічних процесах міграції, розподілу, розсіювання і концентрації хім. елементів у біосфері. Біоіндикатори група особин одного виду або угруповання, наявність, кількість або інтенсивність розвитку яких в тому чи іншому середовищі служать показником стану навколошнього середовища або його антропогенних змін. Біосфера своєрідна сфера Землі, заселена організмами, що становлять живу речовину планети. Маса Б. 0,01% маси Землі; потужність майже 28 км. Біоценологія наука про біологічні угруповання або біоценози, їх склад, структуру, динаміку, походження використання та охорону. Богхед різновид викопного сапропелевого вугілля, що характеризується значною щільністю, в язкістю і високим вмістом водню (12%). Боксит осади хімогенних порід бобової чи оолітової структури, головним чином червоно-коричнева, багата на гідроксиди алюмінію. Болото надмірно зволожена ділянка суші, часто з шаром торфу, вкрита болотяною рослинністю. Розрізняють болота верхові на вододілах (атмосферне живлення), що утворюється внаслідок заболочування вододільних просторів, та низинні в долинах річок і на берегах озер. Бореальна кліматична фаза тепла, порівняно суха фаза в Пн. Європі, що змінила субарктичну. Під час Б. к. ф. серед рослин переважала сосна. Ботометр прилад для взяття проб води із заданих глибин з поверхневих водойм (морів, річок) та з розвідувальних і гірничих виробок. Монографія

~205~ Брила ґрунтовий агрегат, більший 10 мм (дрібні брили 10-50 мм, середні 50-100 мм, крупні більше 100 мм). Вага об'ємна ґрунту син.: Вага питома певного ґ.; вага питома кістяка ґ.; щільність ґ. п. Вага в ґ 1 див 3 ґ., узятой без порушенного природного стану та висушеного при 105 С до постійної ваги. Вапнисті водорості водорості, в яких міститься карбонат кальцію. Вапняки осади головним чином морського походження, що складаються з кальциту або кальцитових скелетних організмів з домішками піщано-глинистого матеріалу, кремнезему, доломіту та ін. Верифікація перевірка, емпіричне підтвердження теоретичних положень науки шляхом зіставлення їх із досліджуваними об єктами. Варіограма (син.: структурна функція) графік залежності напівдисперсії, або семіваріації, значень змінної в точках простору, розділених деякою відстанню, від величини цієї відстані, побудований з використанням вибіркових даних. Вермікуліт слюдоподібний мінерал. Бурий, жовтуватий із зеленим відтінком. Верхові (оліготрофні) болота болота з великою кількістю решток рослин. Розвиваються в умовах атмосферного живлення і мають трохи опуклу поверхню. Верховодка - не зовсім правильний гідрогеологічний термін, що означає верхній горизонт ґрунтових вод, часто тимчасовий, різного походження. Верховодка тимчасове або сезонне нагромадження підземних вод у зоні аерації, в ґрунті, що залягають близько від поверхні й підстилаються лінзами чи проверстками водонепроникних чи слабопроникних ґрунтах. Верховодка ґрунтова - син.: Води ґрунтові. Вільна гравітаційна волога, що має властивості ґрунтових вод і створює тимчасовий водоносний горизонт, що весь перебуває в ґрунтовій товщі, не зв'язаний гідравлічно з горизонтом ґрунтових вод. Водоупором для верховодки ґрунтової (відносним чи абсолютним) служить ілювіальний ґрунтовий горизонт (будь-якого походження) або водонепроникний шар материнської гірської породи, що перебуває в межах ґрунтової товщі. Вид у біології сукупність особин, які близькі між собою за будовою і походять від загального видового предка. Випарник ґрунтовий - прилад для визначення витрати вологи з ґ. на випаровування. Випаровуваність син.: Випаровування потенційне. Найбільша кількість рідкої вологи, що може випаруватися з водної поверхні за певний проміжок часу В даних кліматичних і погодних умовах. Виражається в мм водного шару. Визначається експериментально за допомогою евакорометрів або випарних басейнів, може обчислюватися за кліматичними даними за допомогою емпіричних формул. Випаровування потенційне - див. Випаровуваність. Випаровування сумарне - син.: Евакотранспірація. Кількість вологи, що переходить в атмосферу у вигляді пари в результату транспірації рослин і фізичного випаровування з ґ. і з поверхні рослин. Випаровування фізичне процес випаровування ґрунтової вологи та виділення її в атмосферу. Випітний тип водного режиму ґрунту див. Типи водного режиму ґрунту. Висота капілярного підйому - див. Водопідйомна здатність ґрунту. Витрата вологи непродуктивна - всі види витрати ґрунтової вологи та вологи атмосферних опадів на ділянці, зайнятій якою-небудь культурою, не зв'язані з життєдіяльністю останньої: фізичне випаровування з поверхні ґ. і рослин, транспірація бур'янів, всі види стоку тощо. Витрата вологи продуктивна - витрата ґрунтової вологи та вологи атмосферних опадів якою-небудь культурою на транспірацію та біологічний синтез. Відбивна здатність ґрунту - здатність ґ. відбивати поступаючу на її поверхню сумарну радіацію. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~206~ Відкрита система система, доступна для проникнення в неї потоків речовин, енергії, інформації. Відтавання ґрунту син: Розмерзання ґ. Візуалізація проектування і генерація геозображень та іншої графіки на пристроях відображення (переважно на екрані дисплея) на основі вихідних цифрових даних і правил та алгоритмів їхнього перетворення. Вік геологічний абсолютний період в історії Землі від сучасної геол. епохи до якоїсь геол. події. Вимірюється в тисячах і мільйонах років. Вікові коливання земної кори (коливальні рухи) тектонічні вертикальні рухи земної кори, які хвилеподібно проявляються на всій її поверхні. Вони діють постійно і безперервно. Віргація (лат. розгалуження) у тектоніці розгалуження складок гірської породи або відділення одиночних складок, що відбувається при зануренні складчастої зони і згасанні складчастості. Вісмут (самородний) мінерал, Ві. Сріблясто-білий з червонуватим відтінком і барвистою мінливістю в свіжому зломі; блиск металічний; спайність досконала; твердість 2,5. Вічнозелені рослини рослини, які зберігають листя протягом року (пальми, лаври, рододендрони, брусниця, журавлина та ін.). Деякі вічнозелені рослини зберігають листя по кілька років. Поступово листки відмирають і замінюються новими. Вічнозелені рослини найпоширеніші в зонах з тропічним кліматом. Вміст льоду вміст у ґ. льоду. Виражається в % від ваги сухого ґрунту. Вода підземна у широкому розумінні слова, вся вода, що перебуває в земній корі в будь-якому стані чи формі. У вузькому розуміння - рідка вода, що заповнює порожнини та пори в гірських породах. Води ґрунтові вільна гравітаційна волога, що утворює в ґрунті водоносний горизонт, який виявляється за появою дзеркала вільної води в шпарі (колодязі, шурфі), що проникає в цей горизонт. Води ґрунтові атмосферні (термін запропонований А. А. Роді) ґрунтові води, що формуються на даній ділянці території за рахунок інфільтрації вологи опадів, що випадають на його поверхню. Води талі рідка волога, що утворюється внаслідок танення снігу та льоду. Водні властивості ґрунту сукупність властивостей ґ., що визначають собою поводження ґрунтової вологи: водопропускна, водоутримуюча, водопідйомна та гідросорбційна здатність ґрунту. Водно-льодовикові відклади піщано-галькові відклади талих льодовикових вод перед льодовиками або в межах льодовика. Водовбирність властивість г.п. вбирати воду при зануренні в неї у звичайних умовах. Водовіддача (В) витікання вільної гравітаційної вологи з водоносного горизонту та капілярної облямівки при зниженні рівня ґрунтових вод. Величина В. даного горизонту вимірюється різницею запасів вологи, що відповідають його капілярній вологоємності при вихідному та кінцевому положеннях рівня ґрунтових вод. Виражається в м 3 /га або мм водного шару. Максимальна величина В дорівнює різниці між повною та найменшою вологоємностями. (див. Коефіцієнт водовіддачі). Вододіл ґрунтових вод лінія, що сполучає найвищі точки поверхні ґрунтових вод і розмежовує потоки ґрунтових вод, які рухаються в різних напрямах. Водомісткість ґрунту див Вологоємність ґрунту. повна. Водонепроникність властивість гірської породи не пропускати крізь себе воду при звичайному гідростатичному тиску. До практично водонепроникних порід належать глина, масивно-кристалічних порід, глинисті сланці, кристалічних сланці та ін. Монографія

~207~ Водоопір див. Горизонт водотривкий. Водопідйомна здатність ґрунтів 1). Властивість ґ. як пористого тіла викликати висхідне пересування вологи, що утримується в ньому, яка відбувається за рахунок капілярних сил. 2). Кількісна характеристика цієї властивості - максимальна висота капілярного підйому вологи, що одночасно дорівнює потужності капілярної облямівки при рівноважному стані в ній вологи. Водопроникність властивість гірської породи пропускати крізь себе воду через тріщини, пори та інші пустоти. До водопроникних гірської породи належать галечники, гравій, пісок, суглинок та ін. Водопроникність ґрунту кількісна характеристика водопропускної здатності ґ., що виражає: а) потужністю шару води, що надходить у ґ. за одиницю часу (найчастіше в мм/хв, мм/годину, м/добу тощо) і б) кривої водопроникності, що зображує її зміну в часі. Водопроникність ґрунту провальна - водопроникність, властива ґ. сильно тріщинуватого чи дуже грубого механічного складу, коли вода, що надійшла на поверхню ґ., навіть у значній кількості, відразу рухається («провалюється») у її товщу. Водопропускна здатність ґрунту здатність ґ. як пористого тіла фільтрувати через себе вологу. Водорості одноклітинні і багатоклітинні рослини, що належать до групи нижчих рослин, в яких немає диференціації на листя, стебло, корінь. В. живуть як у прісній, так і в солоній воді. Розрізняють В. синьо-зелені, джгутикові, зелені та ін. Водостійкість агрегатів здатність агрегатів ґ. протистояти дії води. Водоутримуюча здатність ґрунту - властивість ґ. утримувати в собі від стікання дією капілярних і сорбційних сил певну кількість вологи. Кількісно характеризується вологоємністю ґрунту. Волога адсорбована - див. Волога зв'язана. Волога вільна частина ґрунтової вологи, що не перебуває під впливом сорбційних сил, що виходять від поверхні часток г. Волога внутрішньоклітинна волога, що утримується всередині клітин рослинних залишків. Зустрічається в лісових підстилках, торфових горизонтах різних ґ. Волога гігроскопічна волога, поглинена твердою частиною г. з повітря, що містить водяну пару (див. Гігроскопічність ґ.). Волога гравітаційна вільна волога, що пересувається або здатна до пересування в г. під впливом сили ваги (волога що просочується, волога водоносного шару й волога капілярної облямівки). Волога ґрунтова вода, що втримується в ґ. (рідка фаза ґ.), що може бути відділена від твердих часток за допомогою висушування при 105 С Волога доступна (ВД) (для рослин) - син.: Волога засвоювана. Частина ґрунтової вологи, що може бути засвоєна рослинами як у процесі їхньої нормальної життєдіяльності, так і в процесі їх в`янення. Нижньою межею вмісту ВД є вологість нижча ніж вологість в янення рослин, близька до максимальної гігроскопічності. Волога засвоювана (рослинами) див. Волога доступна. Волога зв'язана син. Волога сорбційна, В. плівкова (по А. Ф. Лебедєву), В. орієнтована. Частина ґрунтової вологи, що перебуває під впливом сорбційних сил, що виходять від поверхні твердих часток. Молекули, що притягають - диполі води - при цьому певним чином орієнтуються стосовно поверхні часток г. Розрізняють вологу: а) міцно зв язану (син. - адсорбовану), що перебуває під безпосередньою дією сорбційних сил і б) рихло зв язану (сорбційну), що закріплюється шляхом сорбції шарами адсорбованої вологи. Максимальна кількість міцно зв язаної вологи характеризує, по П. І. Колоскову, максимальну адсорбційну вологоємність. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~208~ Волога імбіційна волога, що втримується в набряклих гідрофільних колоїдах. Волога капілярна вільна ґрунтова волога, утримувана в ґ. або переміщувана в ньому під впливом капілярних (меніскових) сил. Волога капілярна відкрита - див. Волога фунікулярна. Волога капілярна закрита - термін, запропонований Верлюі (Verluys) волога, що утримується в нижній частині капілярної облямівки і майже цілком заповнює ґрунтові пори. Волога капілярна підперта вільна гравітаційна волога, що утримується в шарі ґрунту безпосередньо над дзеркалом ґрунтових вод і гідравлічно з ними зв'язана. Її шари утворюють собою капілярну облямівку. Містить у собі вологу капілярну закриту та вологу фунікулярну. Волога капілярно підвішена внутрішньоагрегатна утворюється в структурних суглинних і глинистих ґ. у вигляді скупчень у системах капілярних пор, що пронизують агрегати. Утримується різницею поверхневих тисків менісків, що обмежують ці скупчення. Волога конденсована волога, що утворюється в ґ. у результаті конденсації водяної пари, яка міститься в ґрунтовому повітрі чи надходить у ґ. з атмосферним повітрям. Волога конституційна див. Волога хімічно зв'язана. Волога кристалізаційна вода, що входить до складу кристалічних тіл у вигляді самостійних молекул. Наприклад, вода, що входить до складу гіпсу CaSO 4.2H 2 O. Волога кутів пор див. Волога стикова. Волога міцнозв язана див. Волога зв'язана. Волога незамерзаюча - волога, що залишається в рідкому стані при негативній температурі. Визначається калориметрично. Її вміст перебуває у зворотній залежності від абсолютного значення негативної температури ґ. Волога незасвоювана (рослинами) див. Волога, недоступна для рослин. Волога непродуктивна частина ґрунтової вологи, що не може бути використана рослинами на створення органічної речовини. Верхньою межею вмісту ВН є ґрунтова вологість стійкого в янення. Волога орієнтована див. Волога зв'язана волога пендулярна, волога стикова. Волога підвішена вільна та зв'язана волога, що довгий час утримується в ґ. сорбційними та менісковими силами в нерухомому чи практично нерухомому стані після стікання всієї гравітаційної вологи. Волога підвішена що насичує утворюється у верхніх шарах піщаних ґ. за умови їхньої вихідної сухості. Насичує ґ. до повної вологоємності. Утримується різницею поверхневих тисків менісків, що утворюють нижню та верхню поверхні водного тіла. Якщо потужність промоченого шару перевищить деяку межу, тоді відбувається швидке стікання підвішеної вологи, після чого в піщаній товщі залишається лише стикова волога. Волога підперто-підвішена син.: Волога посаджена. Утворюється в дрібнопористому шарі ґ. при підстиланні його крупно пористим шаром над межею зміни цих шарів. Утримується капілярними силами. Здатна до бічного пересування при наявності градієнта гідравлічного напору та висхідного пересування, що компенсує витрату на випаровування та десукцію. Волога плівкова (за А. Ф. Лебедєвим) див. Волога зв'язана. Волога посаджена див. Волога підперто-підвішена. Волога продуктивна частина ґрунтової вологи, засвоюючи яку рослини не тільки підтримують свою життєдіяльність, але й синтезують органічні речовини Нижньою межею В. П. є ґрунтова вологість стійкого в янення рослин. Волога рихлозв язана див. Волога зв'язана. Волога сорбційна див. Волога зв'язана. Монографія

~209~ Волога сорбційно-підвішена утворюється в безструктурному та мікроструктурному суглинковому й глинистому ґ. у формі плівок зв'язаної води. Волога стикова син.: Волога кутів пор, волога перпендикулярна. Волога, що скупчується в ґ. навколо точок дотику до твердих часток, міститься у формі подвійно ввігнутих лінз («манжет»), які утримуються капілярними силами. Волога фунікулярна (ВФ) син.: Волога капілярна відкрита. Термін запропонований Верлюі (Verluys). ВФ або точніше, - з фунікулярним станом капілярної вологи в ґ. це такий стан, при якому вологою заповнені не всі пори ґрунту. ВФ має гідростатичну суцільність. Фунікулярний стан вологи характерний для верхньої частини капілярної облямівки. Волога що просочується вільна гравітаційна волога, що пересувається в г. в спадному напрямку під дією сили ваги. Волога недоступна для рослин (ВНДР) син.: Волога незасвоювана. Частина ґрунтової вологи, що не може бути засвоєна рослинами, у тому числі й у процесі їх в янення. Найвищий вміст у ґ. ВНДР називається мертвим запасом вологи, він близький до максимальної гігроскопічності. Волога хімічно зв'язана син.: Волога конституційна. Вода, що входить до складу молекул даної речовини. Вологість в янення рослин див. Вологість ґрунтова стійкого в янення рослин. Вологість ґрунтова стійкого в янення рослин (скорочено вологість в янення рослин) син.: Коефіцієнт в янення рослин (Бриггс і Шанц). Вологість ґ., за якою з'являються перші ознаки в'янення рослин з добре розвиненою кореневою системою, що не зникають при внесенні рослин на 12 годин у атмосферу, насичену водяною парою. Вологість ґрунту величина, що характеризує собою вміст у ґ. вологи. Виражається: а) в % від ваги сухого ґрунту (вагова вологість або просто вологість ); б) в % від обсягу ґ. (об'ємна вологість); в) в % від вмісту вологи, що відповідає тому або іншому виду вологоємності, - найчастіше повна або найменша (відносна вологість). У старих роботах кінця XIX - початку XX сторіччя можна зустріти вираження вологості в % від ваги вологого ґ., що зараз вживається тільки для торфових ґ. Вологість ґрунту вагова - див. Вологість ґрунту. Вологість ґрунту об'ємна див. Вологість ґрунту. Вологість ґрунту відносна - див Вологість ґрунту. Вологість прилипання ґрунту вологість, при якій ґ. починає прилипати до поверхні інших тіл. Залежить від властивостей цієї поверхні. Вологість розриву капілярного зв'язку (термін запропонований М. М. Абрамовою) вологість ґ., що лежить в інтервалі між найменшою вологістю та вологістю в янення, при якій рухомість вологи в процесі зниження вологості ґ. і, отже, вологопровідність різко зменшуються. Вологість уповільнення росту рослин - вологість ґ., що лежить в інтервалі між найменшою вологоємністю і вологістю в янення, починаючи з якої ріст рослин у процесі зменшення вологості г.п. швидко сповільнюється. Вологоємність властивість г.п. вміщувати і утримувати певну кількість води. Ця вода може міститися в пустотах г.п. (пори, тріщини) або вільно з них витікати. Вологоємність ґрунту (ВҐ) величина, що кількісно характеризує собою водоутримуючу здатність ґ. Виражається в % від ваги чи обсягу ґ. або запасом води. Залежно від умов утримання вологи розрізняють ВГ польову, загальну, капілярну, найменшу, повну, граничну польову, максимальну молекулярну, адсорбційну максимальну. З них основними є найменша, капілярна та повна. Вологоємність ґрунту адсорбційна максимальна див. Волога зв'язана. Вологоємність ґрунту відносна (за Косовичем) див. Вологоємність капілярна. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~210~ Вологоємність ґрунту диференціальна кількість вологи, яку потрібно додати в ґ. для того, щоб змінити потенціал (тиск) ґрунтової вологи на одиницю. Вологоємність ґрунту загальна (термін Качинського) означає кількість вологи, що може довгій час утримуватися ґ. при подачі води зверху, коли ґрунтова вода знаходиться глибоко, і при подачі води знизу, коли рівень вод високий. Вологоємність ґрунту капілярна (ВҐК) син.: Вологоємність відносна (за Косовичем); вологоємність, що відповідає волозі капілярно-підпертій (за Качинським). У точному значенні ВҐК якого-небудь шару ґрунту називається рівноважний вміст у ньому вологи за умови її знаходження в межах капілярної облямівки. ВҐК даного шару вимірюється вмістом вологи в ньому та змінюється з висотою положення його над рівнем ґрунтових вод. Вологоємність ґрунту максимальна молекулярна (ВҐММ) (термін, запропонований А. Ф. Лебедєвим). Теоретично означає найбільший вміст у ґ. вологи, утримуваної силами притягання, поверхні твердих часток ґ. Запропоновані Лебедєвим практичні методи вимірювання ВҐММ (методи суперцентрифуги, високих колонок і плівкової рівноваги, або метод преса) дозволяють одержати лише деякі умовні величини, що відповідають водоутримуючій здатності зразків ґ. за різних умов вимірювання ВҐММ., але не відповідають її теоретичному значенню. Вологоємність ґрунту найменша (термін запропонований Майєром) син.: Вологоємність польова (у американських авторів), гранична польова вологоємність (за Уласевичем), вологоємність, що відповідає волозі капілярній підвішеній (за Качинськоим). Найвищий вміст підвішеної вологи в даному шарі ґ. у її природному стані, при відсутності шаруватості та сили, що підпирає, ґрунтові води, після стікання всієї гравітаційної вологи. Вологоємність ґрунту повна син.: Водомісткість ґрунту. Вміст вологи в ґ. за умови повного заповнення всіх пор водою. Вологоємність ґрунту польова у американських авторів («field water capacity») син. вологоємності найменшої; у Л. П. Рожева й С. І. Долгова син. вологоємності польової граничної. Вологоємність ґрунту, що відповідає волозі капілярно-підвішеній - див. Вологоємність ґрунту найменша. Вологоємність ґрунту, що відповідає волозі капілярно-підпертій - див. Вологоємність ґрунту капілярна. Вологоємність польова гранична найбільша кількість вологи, яку ґ. у своєму природному стані може утримувати в нерухомому чи практично нерухомому положенні після рясного природного чи штучного зволоження та стікання вологи. При глибокому заляганні ґрунтових вод відповідає вологоємності найменшій, а при близькому заляганні - вологоємності капілярній. За Уласевичем - вологоємність найменша. За Зайдельманом - вологоємність шарувата ґрунтової товщі (при глибокому заляганні ґрунтових вод) після надлишкового зволоження та стікання всієї гравітаційної вологи. Вологозабезпеченість рослин (вологозабезпечувальна здатність ґрунту) - кількісно характеризується відношенням запасу продуктивної вологи до запасу її при найменшій вологоємності, що відповідає діапазону активної вологи, (за Качинським). За інструкцією Гідрометслужби це відношення наявного в ґ. запасу продуктивної вологи до оптимального її запасу для даної фази росту культури. Вологозарядка ґрунту (ВҐ) одноразове надходження в ґ. значної кількості вологи, що забезпечує повністю чи значною мірою потребу рослин у волозі. ВГ може бути природною (дощі, надходження талих вод) або штучною (зрошення, проведена, як правило, до посіву с. - г. культур). Вологоміри ґрунтові (ВҐ) прилади, що дозволяють багаторазово вимірювати вологість ґ. в одній і тій же точці, де міститься робоча частина приладу (датчик). Монографія

~211~ ВГ можуть бути засновані на різних принципах дії (омічні, тензіометричні, нейтронні та гаммаскопічні). Вологоміри ґрунтові гаммаскопічні - прилади для вимірювання вологості ґ., у яких використовується принцип розсіювання гамма-випромінювання молекулами води. Відносна інтенсивність спрямованого пучка гамма-випромінювання, що пройшло через ґ., зв'язана експонентною залежністю з щільністю твердої фази ґ. і його вологістю. Вологоміри ґрунтові нейтронні прилади для вимірювання вологості ґ., у яких використовується ефект уповільнення нейтронів ядрами атомів водню, що входять до складу води. Уповільнені нейтрони вловлюються й ураховуються спеціальними пристроями. Відносна кількість уповільнених нейтронів перебуває в прямій залежності від вологості ґ., нейтрони не затримуються переважною частиною органічної речовини, бором і деякими іншими елементами. Вологоміри ґрунтові омічні вологоміри, що дозволяють визначати вологість ґ. шляхом виміру електропровідності його чи пористого тіла, зануреного в ґ., волога в якому перебуває в динамічній рівновазі з вологою навколишнього ґрунту. Вологонасиченість ґрунту безрозмірна величина, що характеризує ступінь насиченості ґ. вологою. Визначається шляхом вираження вологості ґ. в % від її повної вологоємності. Вологообіг великий земної кулі випаровування вологи з поверхні океанів і морів, перенесення водяної пари, що утворилася, на сушу, її конденсація в атмосфері та випадання на поверхню суші у формі опадів, повернення рідкої вологи в океани та моря через гідрографічну мережу, при цьому частина вологи проходить через ґрунтову товщу. Вологообіг внутрішньоматериковий (ВВ) фізичне випаровування вологи з поверхні ґ., рослин і водойм, транспірація її рослинами, конденсація пароподібної вологи, що утворилася, в атмосфері, випадання її у вигляді опадів на поверхню землі й інфільтрація її в ґ. Та сама кількість вологи може багаторазово брати участь у ВВ без вороття в океан. Вологообіг ґрунтовий сукупність всіх процесів надходження вологи в ґрунт та її витрати з ґрунту. Кількісно характеризується водним балансом ґрунту. Вологопровідність ґрунту здатність ґрунту проводити воду під впливом градієнтів тиску ґрунтової вологи. Кількісно характеризується коефіцієнтом вологопровідності. Волосся Пеле (за іменем Пеле богині вогню у стародавніх гавайців) тонкі нитки вулканічного скла, що видувається сильним вітром з фонтанів гарячої рідкої лави. Характерне для вивержень вулканів на Гавайських островах. Волюмометр прилад для вимірювання загального обсягу твердої фази ґ. й окремих агрегатів. Восьмизв язний код Фрімана метод опису об єктів за допомогою набору з восьми цифер (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), кожна з яких кодує один із восьми фіксованих напрямків. Всмоктувальна сила ґрунту сила (або, точніше, гідростатичний тиск), з якою ґ., не насичений вологою, може вбирати її. Величина позитивна, чисельно рівна негативному тиску, під яким утримується в ґ. волога. Перебуває у зворотній залежності від вологості ґ. У ґ., насиченому вологою до повної вологоємності, дорівнює нулю. Всмоктування початкова стадія інфільтрації вологи в ґ., протягом якої водопроникність ґ. зменшується внаслідок заповнення ґрунтових пор вологою, набрякання ґрунтових колоїдів і часткового деструктурування ґ. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~212~ Вуглеводні сполуки хім. сполуки вуглецю і водню. Утворюються в результаті розкладу органічної речовини. Трапляються у твердому, рідкому і газоподібному стані. Вуглекислі води води, до складу яких входить не менш як 0,25 г/л розчину вільної вуглекислоти. В'язкість (внутрішнє тертя) властивість рідин і газів чинити опір при переміщенні однієї частини рідини чи газу щодо іншої. Вимірюється в пуазах. Галіт (грец. сіль) м-л класу хлоридів-бромідів-йодидів, NaCl. Кристалізується у вигляді безбарвних або білих кубиків, іноді забарвлених різними домішками в синій або червоний колір. Галогеніди мінерали, солі галоїдно-водневих кислот. Поділяються на два класи: фториди і хлориди броміди йодиди. До першого класу належать флюорит, кріоліт та ін.; до другого галіт, сильвін, каналіт та ін. Галуазит глинистий м-л групи каолініту. Білий з різними відтінками (сірим, синім, жовтим та ін.); твердість 1-2; густина 2,2. Галька див. Класифікація елементарних ґрунтових часток за їх фракціями. Геліфікація процес перетворення рослинної речовини при наявності води і недостатньому доступі повітря в гель безструктурну колоїдну речовину. Внаслідок геліфікація утворюється блискуче вугілля. Генезис (грецькою походження) у геології походження різноманітних геол. утворень, що виникли в певних умовах під впливом геол. процесів. Геогнозія (грецькою пізнання Землі) термін, що вживався у XVIII першій половині ХІХ ст. замість сучасного терміна геологія. Географічна інформаційна система (Geogrphical Information System, син. геоінормаційна система, ГІС) інтегрована сукупність апаратних, програмних та інформаційних засобів, що забезпечують введення, збереження, обробку, манапулювання, аналіз і відображення (подання) просторово-координатних даних. Геодезія (грец. землевимірювання) наука про методи визначення форми і розмірів Землі в цілому або окремих її частин, про зображення земної поверхні на планах і картах. Геоінформаційні технології - сукупність засобів, способів і методів автоматизованого збору, зберігання, маніпулювання, аналізу і відображення (подання) просторової інформації. Геоїд геометрично складна поверхня рівних значень, що збігається із спокійною поверхнею Світового океану і продовжена під континентами. Геологія наука про будову Землі, її походження, розвиток, склад та сучасні процеси, що відбуваються в глибинах і на поверхні Землі. Основне завдання геології вивчення гірських порід і земної кори в цілому, закономірностей утворення і поширення корисних копалин усіма доступними методами з використанням даних астрономії, фізики, хімії, біології та інших наук. Геоморфологія наука, яка вивчає форми земної поверхні, їх походження, формування, зовнішній вигляд, еволюцію і закономірності геогр. поширення. Геосфери різні за складом і щільністю оболонки, в яких складається Земля. Внутрішні: літосфера, мантія та центр. ядро. Зовнішні: атмосфера, гідросфера, біосфера, що охоплює частину літосфери, гідросфери та атмосфери. Геотектоніка (грецькою будова Землі) наука, що вивчає будову і рухи земної кори, форми залягання гірської породи, закономірності їх розташування і розвитку. Геотермія (геотерміка) наука, що вивчає теплові умови Землі: до глибини близько 7 км безпосередньо за допомогою свердловин і шахт, а на більших глибинах сейсмологічними, радіологічними та іншими геофізичними методами. Монографія

~213~ Гігроскопічна вода вода, що знаходиться в речовині внаслідок її гігроскопічності. Гігроскопічність властивість речовини вбирати з повітря водяну пару. Гігроскопічність ґрунту здатність ґ., у силу властивої йому поверхневої енергії, сорбувати на поверхні своїх часток пари води, що міститься в навколишньому повітрі. Гігроскопічність ґрунту максимальна найбільша кількість пароподібної вологи, що ґ. може поглинути з повітря, майже (на 96-98%) насиченого вологою. Виражається в % від ваги сухого ґ. Гігроскопічність ґрунту повітряна не цілком точний вираз, що означає вміст у ґ., доведеному до повітряно-сухого стану, гігроскопічної вологи, виражене в % від ваги сухого ґ. Змінюється залежно від вологості навколишнього повітря. Гідратація утворення оболонки з орієнтованих молекул води навколо іонів, молекул і колоїдних часток, що перебувають у розчині, а також навколо твердих часток ґ. при зіткненні їх з вологою. Гідратація хім. реакція приєднання частин речовини, що розчиняється у воді, до молекул води. Один з основних факторів, що зумовлюють процеси вивітрювання земної кори. Гідрогеологія наука про походження, умови залягання, рух, режим, фіз. і хім. властивості підземних вод, їх взаємозв'язок з твердими м-лами, умови виходу на земну поверхню, народногосподарське значення. Гідродинамічний напір напір, який утворюють підземні води під час руху по похилій поверхні водонепроникних п. Гідроізоплет див. Ізоплет вологості. Гідрологія ґрунтова вчення про ґрунтову вологу: її властивості, водні властивості ґрунтів, про водний режим ґрунтів і його елементів і факторів, участь ґрунтової вологи в процесах ґрунтоутворення й у житті рослин. Гідроль недисоційована молекула води Н 2 0. Гідролі можуть зв'язуватися один з одним. Гідросфера переривчаста водна оболонка Землі, що складається з океанів, морів, континентальних водойм та льодовикових покривів і вкриває 71% земної поверхні. Гістерезис гідросорбційний проявляється щодо ґрунтової вологи в тому, що при тому самому усмоктувальному тиску ґ. містить різні кількості вологи залежно від того, чи є вона залишковою й утворилася в процесі відсмоктування (тобто в процесі висихання ґ.) чи вона утворилася в процесі зволоження (обводнювання). У другому випадку вміст вологи в ґ. завжди буде меншим, ніж у першому. Відповідно, гідросорбційний гістерезис проявляється й у тому, що при однаковому вмісті вологи в ґ. тиск її (натягнення) чисельно буде більшим в процесі відсмоктування вологи (тобто висихання ґ.), ніж у процесі її зволоження (обводнювання). Графік, що зображує зміну вологості ґ. при зміні її тиску (натягнення), при замкнутому циклі цих змін являє собою петлю гістерезису, тим більш широку, чим сильніше проявляється гістерезис (запізнювання). Гістерезис змочування явище, що полягає в тому, що крайовий кут у точці дотику поверхні рідини до сухої поверхні твердого тіла має величину більшу, ніж при зіткненні з поверхнею того ж тіла, попередньо змоченого. Гістерезис капілярний явище, яке полягає у тому, що капілярне підіймання води в сухому ґ. навіть, при повному зволоженні поверхні ґрунтових часток зупиняється на висоті меншій, ніж та, на якій зупиняється завдяки капілярним силам опускання вода після повного зволоження ґ. Глина Назва ґ. за гранулометричним складом (див. Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом). У ґрунтознавстві й інженерній геології - ґрунти (породи), що містять більше 30% часток дрібніше 0,005 мм (іноді дрібніше 0,001 Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~214~ мм). У геології - осадова гірська порода з переважанням часток розміром менше 0,01 мм, здатна утворювати з водою пластичну масу, що зберігає форму, надану їй, а після сушіння й випалювання стає твердою та міцною. Глобальна мережа Internet це всесвітнє об'єднання регіональних і корпоративних мереж, що створюють єдиний інформаційний простір завдяки використанню стандартних протоколів передачі інформації. Горизонт висушення мертвий див. Горизонт імпермацидний. Горизонт водоносний шар ґ. що містить у собі вільну гравітаційну вологу, здатну витікати зі штучного чи природного розрізу цього шару. Обмежується знизу поверхнею водотривкого горизонту, а зверху - поверхнею з нульовим гідростатичним тиском, що у шпарах проявляється дзеркалом вільної води. Горизонт водотривкий син.: Водоопір. Шар ґрунту, що володіє дуже низькою водопроникністю («відносний Водоопір») або повністю водонепроникний («абсолютний водоопір»). Горизонт диспульсивний - див. Горизонт імпермацидний. Горизонт імпермацидний син.: Горизонт висушення мертвий, горизонт диспульсивний. Термін, запропонований Г. Н. Висоцьким. Шар ґ. з постійною низькою вологістю, близькою до вологості стійкого в`янення, промочується не вологою атмосферних опадів. Зустрічається в ґ. лісостепової, степової та більш сухих зон, що мають водний режим непромивного типу. Гравій - див. Класифікація елементарних ґрунтових часток за їх фракціями. Градієнт температури ґрунту - різниця, позитивних або негативних, температур у двох точках ґ., віднесена до одиниці відстані між ними. Найбільших величин у ґ. звичайно досягають градієнти, вимірювані у вертикальному напрямку. При наявності нерівностей поверхні ґ. або тріщин у ньому можуть виникати й горизонтальні градієнти. Гранулометрична фракція - син.: Фракція гранулометричних елементів, фракція елементарних ґрунтових часток. Сукупність елементарних ґрунтових часток, розмір яких лежить у певних межах (див. класифікацію елементарних ґрунтових часток за їх фракціями). Ґрунт верхній шар земної кори, що утворився протягом тривалого часу внаслідок взаємодії гірської породи, клімату, рослинності й тваринних організмів. Характеризується родючістю. Великий вплив на формування або руйнування ґ. має людина. Розрізняють такі типи ґ.: тундрові, підзолисті, чорноземні, сіроземні, каштанові, червоноземні. Між ґрунтом і землею відбувається обмін газами, розчинами й тепловою енергією. Ґрунтової вологи (читається пи-эф) - десятковий логарифм величини сисної сили г. Грязі природні мули, що утворюються в лиманах, озерах, морях та річках. Деякі ґ. мають лікувальне значення. Гумінові кислоти суміш аморфних осадів бурого кольору. Утворюються внаслідок розкладу орг. речовин. Гумінові речовини солі гумінових кислот, що містяться в торфі, ґрунтовому гумусі або у викопному вугіллі. Дані дистанційного зондування Землі (ДДЗЗ) дані, отримані методами реєстрації випромінювання від поверхні Землі (відбитого чи випромінюваного) за допомогою електронно-оптичних систем, установлених на космічних супутниках або літаках. Дебіт (лат. витрачання) кількість води, яку дає джерело або гірнича виробка за одиницю часу. Вимірюється в л/сек (хв, год) або в м 3 /сек. Дегідратація процес виділення води з мінералів і гірської породи Внаслідок дегідратації в органічній речовині зменшується вміст кисню, що призводить до збільшення в ній вуглецю і водню. Монографія

~215~ Деградація ґрунтів поступове погіршення властивостей ґрунтів (зменшення вмісту гумусу, порушення структури, зниження родючості та ін.), викликане головним чином антропогенними факторами (ерозія, вторинне засолення, забруднення пестицидами, неправильна агротехніка та ін.). Деагрегація руйнування ґрунтових агрегатів під дією механічних впливів, тривалого перезволоження, набрякання ґрунтових колоїдів, збідніння гумусом, входження в ґрунтовий поглинаючий комплекс обмінного натрію та інших причин. Дезактивація (від фр. des префікс, що означає знищення, усунення і лат. activus діяльний) усунення радіоактивного забруднення з поверхні Землі, заражених об'єктів або середовищ з метою відвернути радіоактивне ураження. Для д. Застосовують механічні, фізико-хімічні і біологічні методи. Делювій (лат. змив) відклади уламкового матеріалу, що утворилися біля підніжжя та на схилах підвищень у результаті руйнування п. і перенесення продуктів руйнування тимчасовими потоками або сповзання уламків під дією сили тяжіння. Дендрарій частина ботанічного саду, де культивуються на відкритому ґрунті дерева і кущі, або спеціально закладений сад, де вирощують дерева і кущі з науковою і навчальною метою. Денудація ( лат. відслонення) сукупність процесів руйнування гірської породи та перенесення продуктів руйнування у зниженні ділянки під дією вітру, текучих вод, морського прибою та ін. Депресійна поверхня (іноді параболічного виду) - утворена дзеркалом ґрунтових або під ґрунтових вод, що знижується до місця їхнього природного виходу на схилі чи виходу в колодязь, шпару або в дрену, звідки вода відкачується або витікає. Десквамація (лат. злущування) розтріскування та злущування гірської породи внаслідок різких змін температури. Десукція -1). Процес поглинання вологи з ґрунту коренями рослин. 2). У рівнянні водного балансу кількість води, всмоктаної рослинами з ґрунту за той проміжок часу, для якого складається баланс. Детермінованість сувора послідовність використання методу. Іншими словами максимальна його алгоритмізація. Дефіцит вологи в ґрунті різниця між фактичним вмістом вологи в ґ. і тим її вмістом, що відповідає найменшій вологоємності. Виражається в % від ваги чи обсягу ґ. або в мм водного шару. Дефляція (лат. видування) руйнівна дія вітру на поверхні Землі, що полягає у видуванні та розвіюванні пухких п. Дзеркало вільної води уявна поверхня в обводненій ґрунтово-земній товщі, на якій гідравлічний тиск ґрунтової вологи дорівнює нулю. У природі виявляється у вигляді «дзеркала», тобто поверхні ґрунтових, ґрунтово-земних або під ґрунтових вод у різних розрізах (шпарах, колодязях), що проникають у водоносний горизонт. Дзеркало ґрунтових вод див. Дзеркало вільної води. Динамометричний лом див. Твердомір ґрунтовий. Дисперсія (лат. розсіяння) розсіювання однієї речовини в іншій або пасивне розповсюдження організмів та їх зародків вітром, течією та ін. Дистанційне зондування Землі (ДЗЗ) різного роду зйомки з літальних апаратів атмосферних і космічних, - у результаті яких отримують зображення земної поверхні в якомусь діапазоні (діапазонах) електромагнітного спектра дані дистанційного зондування Землі; одне із основних інформаційних джерел для ГІС. Дистен (кіаніт) мінерал класу силікатів. Голубий або синій; блиск скляний; спайність досконала; густина 3,5. Утворюється гол. ч. в процесі метаморфізму багатих на глинозем породи в умовах великого тиску і значних температур. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~216~ Дифузія ( лат. розтікання, поширення) рівномірне переміщення частинок речовини в напрямі зменшення концентрації, зумовлене тепловим рухом цих частинок. Діагенез ( грецькою переродження) процес перетворення осадків у гірської породи, що відбувається внаслідок взаємодії складових частин осадків поміж собою та з навколишнім середовищем. Діаграми алгоритмів використовуються для наочного представлення аналітичного рішення задачі, поділу процесу на самостійні і легко перетворювані частини для забезпечення роботи з алгоритмами. Операція, що виконується на кожному кроці алгоритму, відображається діаграмним символом, у середині якого дається словесний чи символічний запис. Діалектика наука про загальні закони існування всесвіту, його пізнання та зміни. Діапазон активної вологи різниця між утримуванням вологи в певному шарі г., що відповідає найменшої вологоємності, і вмістом, що відповідає вологості стійкого в`янення, тобто найбільший можливий вміст у г. продуктивної вологи за умови глибокого залягання ґрунтових вод. Виражається в % від ваги або обсягу ґрунту, або в мм водного шару, або м 3 /га. Дренаж природне або штучне осушування водоносних г. п. відведення води в природні зниження ( річки, озера); штучні споруди канали, колодязі. Дренажні води поверхневі чи підземні води, що відводяться дренажними спорудами в інші місця. Дрібнозем елементарні ґрунтові частки розміром дрібніше 1 мм. Евакотранспірація син.: Випаровування сумарне. Евакотранспірація потенційна за визначенням Пенмана, кількість води, що транспірується та випаровувається з поверхні ґ. і рослин з площі, вкритої низькорослою зеленою культурою, вирівняною за висотою та повністю забезпеченою вологою. Еквівалент вологості умовна водна константа, запропонована американськими дослідниками, яка являє собою залишковий вміст у ґ. вологи після центрифугування зразка ґрунту до постійної ваги при прискоренні, що тисячу разів перевищує силу ваги. Екологічна ніша фізичний простір з властивими йому екологічними умовами, що визначають існування будь-якого організму; місце виду в природі, яке включає не лише положення його в просторі, ай функціональну роль у біоценозі та ставлення до абіотичних факторів середовища існування. Екологія людини комплексна наука, що вивчає закономірності взаємодії людини із навколишнім середовищем, питання розвитку народонаселення, збереження і розвитку здоров'я, вдосконалення фізичних і психологічних можливостей людини. Екосистема біологічна система, що являє собою функціональну єдність угруповання організмів і навколишнього середовища. Електротермометр багатоточковий -прилад, що дозволяє за допомогою електричних датчиків температури (термопар або термометрів опору) робити з одного пункту вимір температури г. у ряді точок. Електротермометр орний переносний термометр щуп, призначений для вимірювання температури в орному шарі ґ. Датчиком приладу є напівпровідниковий термоопір. Елемент гранулометричний - син.: Елементарна ґрунтова частка. Елементи водного режиму ґрунтів див. Водний режим ґ. Елювій продукти вивітрювання гірської породи, різноманітні за механічним складом, які залягають на місці свого утворення. Епюра вологості ґрунту - див. Крива розподілу вологи в ґ. Монографія

~217~ Ерозія ( лат. розмивання ) процес руйнування гірської породи. поверхневими текучими водами. Відбувається завдяки механічному розмиву п., шліфуванню твердим матеріалом, що переноситься водою. Ерозія ґрунту руйнування ґрунтового покриву внаслідок денудаційних процесів, що призводить до повного або часткового знищення ґрунту. Життя вища форма існування матерії, найхарактернішими рисами якої є обмін речовин, самооновлення, самовідтворення, еволюція, нагромадження і передача інформації. Загальнонаукові методи це такі засоби і прийоми (чи їх сукупність), які з тими чи іншими модифікаціями використовуються в усіх чи майже в усіх науках з урахуванням особливостей конкретних об'єктів дослідження. Наприклад, сюди належить метод моделювання чи такі логічні засоби, як аналіз і синтез, індукція і дедукція. Запас вологи в ґрунті абсолютна кількість вологи, що втримується в певному шарі ґ. Виражається в мм водного шару чи в м 3 /га. Запас вологи мертвий запас вологи в ґ., що відповідає повній відсутності доступної вологи. Земноводні клас хребетних. У зародковому стані живуть у воді й дихають зябрами, дорослі дихають легенями, але потребують зволоження. Злипання ґрунтових часток виникнення зв'язку між первинними частками ґ. та їхніми агрегатами під впливом поверхневих сил притягання різної природи. Окремими випадками злипання є адгезія та когезія. Змістовно-генетична сторона методу передбачає необхідність теоретичних узагальнень на основі системи законів, категорій і принципів діалектики відповідної науки. В економічній науці останнім часом називається до 100 методів дослідження. Це є результат змішування понять методу і прийомів дослідження. Прийом дослідження включає сукупність операцій, які виконує досліднику процесі вивчення. При вивченні суспільних явищ і процесів застосовуються такі методи: Змочуваність ґрунту характеристика взаємодії поверхні твердої фази ґ. з водою. Кількісно виміряється кутом змочування, утвореним дотичними до поверхні частки та водного тіла, проведеними в напрямку, перпендикулярному межі трьох фаз. Зона аерації верхня зона земної кори між денною поверхнею і дзеркалом ґрунтових вод. Зона аерації гідрогеологічний термін, яким позначається товща породи, розташована над зоною насичення. В зона аерації вода може перебувати в різних формах і станах. Частина пор породи в зона аерації, як правило, заповнена повітрям. Зона вивітрювання верхня частина земної кори, де відбуваються фіз. і хім. вивітрювання. Зона інтенсивного водообміну зона інтенсивної циркуляції підґрунтових вод, яка належить до верхньої частини зони насичення і лежить вище від місцевого базису ерозії. Зона насичення гідрогеологічний термін, що позначає нижню частину водоносного горизонту, що завжди повністю насичений водою. Верхня поверхня (3Н) співпадає з найбільш можливишою для даних умов глибиною зниження рівня ґрунтових вод. Ізоморфізм здатність хімічних елементів заміняти один одного в кристалах і мінералах. Ізоплети вологості ґрунту лінії на рисунку, що з'єднують точки з однаковою вологістю. Застосовуються, за пропозицією Г. Н. Висоцького, при графічному Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~218~ зображенні змін вологості ґрунту в просторі («топоізоплети вологості») або в часі («хроноізоплети вологості») Ізотерма - син.: Ізотера. Лінія, що з'єднує точкиз однаковою температурою повітря, води чи ґ. ізотерми наносяться на кліматичні карти, де вони зображують просторове поширення однакових температур. Ізотерма сорбції водяної пари крива, що виражає залежність між вмістом вологи в ґ. і концентрацією водяної пари в навколишньому середовищі при постійній температурі. Індертермінізм вчення й методологічна позиція, які заперечують загальну закономірність і причинно-наслідковий зв'язок явищ у природі й суспільстві. Інтенсивність випару - Швидкість випару, вимірювана товщиною шару вологи, що випаровується за одиницю часу (звичайно мм/доба). Інтенсивність транспірації див. Транспірація. Інтервал вологості в янення. (ІВВ) 1). Інтервал величин вологості ґ., у межах якого спостерігається повне в`янення рослин внаслідок нестачі вологи в ґ. Верхньою межею ІВВ є «вологість ґрунтова стійкого в`янення». Нижня межа ІВВ лежить нижче максимальної гігроскопічності. 2). За Фарру й Діву (1945) це інтервал між двома вологостями ґ., перша з яких характеризує стійке в`янення нижньої пари дійсних листків молодої рослини соняшника (при наявності трьох пар дійсних листів), а друга - стійке в`янення всіх листків рослини. Інтерполяція обчислення проміжних значень будь-якої змінної за деяких відомих її значень. Інтерпретація даних - процедура якої має відповідати певним вимогам: характер оцінки та інтерпретації мають визначатися в загальних рисах уже на стадії розробки програми та концепції дослідження, де окреслюються принципові характеристики досліджуваного об'єкта; слід максимально повно визначити цей об'єкт та відповідний предмет дослідження; слід пам'ятати про багатозначність отриманих даних і потребу їх інтерпретації з різних позицій. Інфільтрація процес надходження (просочування) поверхневої вологи (дощової, талої, зрошувальної тощо) у товщу ґрунту. Процес інфільтрації складається з двох етапів: процесу всмоктування та процесу просочування. Межею між ними є настання моменту встановлення постійної витрати води на просочування. При інфільтрації волога просочується в ґ. суцільним фронтом (на відміну від інфлюкції). Інфлюкція - просочування поверхневої вологи в ґ., що відбувається переважно по тріщинах і великих порах, на відміну від інфільтрації, при якій просочування йде суцільним фронтом. Іригація (лат. irrigatio зрошення) штучне зрошення земель, технологічний прийом у сільському господарстві для поліпшення водного режиму рослин. Площа зрошувальних земель у світі 270 млн.га. Історичний метод дослідження, який включає періодизацію явищ і процесів, аналіз внутрішньої структури і джерел розвитку, активної дії. Каїніт м-л класу сульфатів. Жовтувато - або сірувато-білий; іноді червоний; твердість 2,5-3; густина 2; розчиняється у воді; на смак гірко-солоний. Капілярний рух води по капілярних пустотах породи. Калориметр ґрунтовий - лабораторний прилад для визначення теплоємності ґ. і вимірювання кількості тепла, що виділяється чи поглинається при різних процесах, що відбуваються в ґ., наприклад, теплоти змочування. Камені див. Класифікація елементарних ґрунтових часток за їх фракціями. Капіляри ґрунтові система зв'язаних одна з одною ґрунтових пор. Волога, що утримується в них, при частковому їхньому заповненні утворює меніски, завдяки чому виникають капілярні явища. Монографія

~219~ Капіляриметр прилад для вимірювання тиску ґрунтової вологи та його залежності від вологості ґ. в інтервалі значень цього тиску від нуля до величини, близької до однієї атмосфери. Капілярна конденсація конденсація вологи на поверхні ввігнутих менісків, зумовлена тим, що тиск водяної пари, що насичує простір, над увігнутою поверхнею рідини нижче, ніж над плоскою або опуклою поверхнею. Капілярна крива крива, що зображує зміну з глибиною вмісту вологи в межах капілярної облямівки. Глибина відкладається на осі ординат, а вміст вологи (в % від ваги або обсягу ґ.) на осі абсцис. Капілярна теорія поводження ґрунтової вологи теорія, за допомогою якої раніше намагалися пояснити все поводження ґрунтової вологи винятково капілярними явищами, ігноруючи дію сорбційних та інших сил. У наш час поводження ґрунтової вологи пояснюється спільною дією сил тяжіння, капілярних, сорбційних, осмотичних та інших сил. Капілярне скидання термін, введений А. Ф. Лебедєвим для позначення прискореного стікання води через капілярну облямівку, що спостерігається при змиканні вологи, що просочується, з вологою капілярної облямівки. К - С. обумовлений передачею гідростатичного тиску по воді, що заповнює капілярні проміжки ґрунту. Капілярні пори пустоти і тріщини в г. п., по яких вода рухається під дією капілярних сил. Картографічний метод - це складання картографічних моделей (окремих карт, їх серій, атласів) і отримання нового знання шляхом їх аналізу і перетворення. Це один із найважливіших міждисциплінарних методів, що широко використовується в економічній географії, регіональній економіці, у розміщенні продуктивних сил. Початковим етапом методу є складання картографічних моделей карт. Карта це передусім носій просторової інформації (вона має інформаційну місткість), її зберігач і передавач (канал). Картометричні операції вимірювання по картах і за іншими геозображеннями з використанням програмних засобів. Категорії та стани ґрунтової вологи - син. (за Дольовим) Форми ґрунтової вологи. Частини ґрунтової вологи з однаковими внутрішніми фізичними (термодинамічними) властивостями (теплоємністю, щільністю, питомим обсягом, рухливістю молекул тощо. Зумовленими характером взаємного розташування та взаємодії молекул води між собою та з іншими складовими частинами п. Розрізняються наступні категорії води в ґ.: тверда волога лід; кристалізаційна волога, що входить до складу солей; зв'язана чи сорбована волога, - зв'язана поверхні ґрунтових часток; волога вільна або несорбована, яка заповнює ґрунтові пори та здатна переміщатися в них у всьому своєму обсязі, незалежно від відстані, від поверхні ґрунтових часток; волога у формі пари, що утримується в ґрунтовому повітрі. Кіл зеленувато-жовта або сірувато-зелена глина, що залягає пластами серед мергелів крейдового віку. Кінцева морена дугоподібні вали, що нагромаджуються поблизу кінця г. або вздовж краю материкового льодовика. Кістякова частина ґрунту сукупність елементарних ґрунтових часток, що залишаються при просіванні г. на ситі з отворами в 1 мм. Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом розділ ґ. на групи за вмістом в них різних гранулометричних фракцій. Зараз поширена класифікація Н. А. Качинського, за якою основний розподіл здійснюється за співвідношенням між вмістом фізичного піску та фізичної глини (частки крупніше 0,01 мм і дрібніше Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~220~ 0,01 мм), більш детальний - за співвідношенням між вмістом пилу (частки 0,05-0,001 мм) і мулу (частки < 0,001 мм). Класифікація механічних елементів - див. Класифікація елементарних ґрунтових часток за їх фракціями. Кластер група або сукупність елементів, що характеризуються спільними ознаками. Клімат ґрунту - багаторічний режим температури, вологості та повітромісткості ґ., що має циклічний хід (добовий, річний, багаторічний і віковий) і залежний від властивостей ґ., загального клімату, рослинності, підстилаючих гірських порід і виробничої діяльності людини. Когезія 1). Притягання однорідних, за хімічною природою молекул одна до одної. 2). Злипання однорідних за своєю хімічною природою часток (зокрема ґрунтових) за рахунок їхньої безпосередньої взаємодії чи за допомогою інших речовин (клеїв, цементів тощо). Коефіцієнт варіації відсоткове відношення середнього квадратичного відхилення до середньої арифметичної. Коефіцієнт в янення рослин - див.вологість ґрунтова стійкого в`янення рослин. Коефіцієнт весняного стоку відношення кількості вологи, яка стекла ґ. з якоїнебудь площі за період сніготанення, до суми запасу вологи в снігу перед сніготаненням і кількості опадів, що випали за час сніготанення. Величина безрозмірна. Коефіцієнт витрати вологи (КВВ) див. Коефіцієнт транспіраційний польовий, коефіцієнт водоспоживання. Відношення величини сумарної витрати вологи (з ґрунтового запасу плюс атмосферні опади) за час вегетації даної культури до сухої маси її врожаю (валовий КВВ) або до маси зерна (КВВ по зерну). Витрата вологи й урожай повинні бути виражені в однакових вагових одиницях, наприклад, ц/га чи т/га. Коефіцієнт водовіддачі величина, що характеризує відношення водовіддачі, вираженої в об'ємних відсотках, до загального обсягу ґ., прийнятому за 100%. Максимальне значення водовіддачі визначається як різниця між повною та найменшою (або граничною польовою) вологоємностями шару ґ. певної потужності. Коефіцієнт водоспоживання - див. Коефіцієнт витрати вологи. Коефіцієнт гігроскопічний (термін Гільгарда) кількість гігроскопічної вологи, що поглинає повітряно-сухий ґ. з повітря, насиченого водяною парою, протягом 24 годин. Коефіцієнт дисперсності ґрунту (термін Н. А. Качинського) процентне відношення вмісту мулу, визначеного при мікроагрегатному аналізі, до вмісту мулу, встановленому при гранулометричному аналізі. Виражає ступінь пептизації мулистих часток ґ. під впливом води. Коефіцієнт льодистості відношення вмісту в ґ. льоду до загального вмісту вологи. Коефіцієнт питомої електропровідності ґрунту (КПЕҐ) - характеристика здатності ґ. проводити електричний струм. Являє собою коефіцієнт пропорційності між щільністю електричного струму (тобто кількістю струму, що протік за одиницю часу через одиницю площі поперечного перерізу ґ.) і градієнтом напруги електричного струму. Розмірність: 1/ом (зворотний ом), КПЕҐ перебуває в прямій залежності від вологості ґ., вмісту розчинних солей, температури та ряду інших факторів. Коефіцієнт поверхневого стоку відношення кількості вологи, яка стекла з певної площі ґрунту, до загальної кількості опадів на ту ж площу за той же проміжок часу. Величина безрозмірна. Монографія

~221~ Коефіцієнт структурності - відношення кількості агрегатів агрономічно цінних (1 10 мм) до кількості пилуватих і брилистих. Коефіцієнт транспіраційний - відношення кількості вологи, випаруваної рослиною за час її вегетації, до врожаю сухої маси (валовий К. Т.) або до врожаю зерна (К. Т. по зерну) Колеометр див. Твердомір ґрунтовий. Кольматація - див. Замулювання ґрунту.. Комплексні методики використовуються для збирання інформації в процесі дослідження які взаємодоповнюють одна одну, тому важлива роль у такому дослідженні належить процедурі інтерпретації інформаційного масиву. Конвекція перенос тепла, викликаний переміщенням мас рідини чи газу під впливом градієнта температури. Теплообмін у ґ. зумовлений конвекцією ґрунтового повітря. Конвергенція утворення речовин, подібних за внутрішніми і зовнішніми ознаками, з різноманітних джерел. Конгломерат (латинською зібраний, нагромаджений) осадочна гірська порода зцементований галечник. Конгломерат утворюються в зоні інтенсивного розмиву в узбережній смузі. Конденсація вологи перехід вологи з пароподібного стану в рідкий. У ґрунтознавстві під цим терміном розуміють також надходження водяної пари з атмосфери та ґрунтових вод і перехід її в рідкий стан. Константи Аттерберга див. Константи пластичності ґрунту. Константи водні ґрунту переломні величини вологості ґ., що мало змінюються в часі, при яких відбуваються різкі зміни властивостей ґрунтової вологи: повна, найменша, максимальна адсорбційна вологоємність ґ., вологість розриву капілярного зв'язку, в`янення, максимальна гігроскопічна. Усі КВГ більш-менш умовні та являють собою скоріше невеликі інтервали вологості, ніж дійсні її значення. Крива водопроникності крива, що зображує витрату води, що надходить у г., як функцію тривалості усмоктування й фільтрації. На осі ординат відкладається витрата води в мм водного шару або м 3 /га, а на осі абсцис - тривалість всмоктування й фільтрації у хвилинах чи годинах, або добі. Крива депресійна вертикальний переріз депресійної поверхні (див.) ґрунтових вод. Крива розподілу вологи в ґрунті - син: Профіль вологості ґрунту.; епюра вологості ґрунту. Крива, що зображує зміну вологості в профілі ґ., тобто вологість як функцію глибини. По осі ординат наносяться глибини від поверхні, а по осі абсцис вологість в % від ваги або обсягу ґ. Крива розподілу пор ґрунту графічне зображення розподілу ґрунтових пор за їхніми розмірами. Розповсюджений метод розподілу пор ґ. за розмірами на основі застосування капіляриметрів. Цей метод дозволяє визначити залежність між діаметром пор і обсягом вологи, що їх заповнює. Крива фільтрації крива, що зображує сумарну витрату води при фільтрації її через ґ. як функцію тривалості фільтрації. На осі ординат відкладається величина сумарної витрати води, а на осі абсцис - тривалість фільтрації. Криві гранулометричного складу ґрунтів 1). Крива розподілу. По осі абсцис відкладаються в логарифмічній шкалі розміри гранулометричних елементів ґ, а по осі ординат проти середніх значень логарифмів граничних розмірів окремих фракцій гранулометричних елементів - процентний вміст цих фракцій у ґ. 2). Кумулятивна крива. При її побудові по осі ординат відкладається сумарна кількість часток, менших певного розміру, а по осі абсцис - їхні розміри в логарифмічній шкалі. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~222~ Кригінг (інколи крайгінг) загальна назва локально-стохастичних методів просторової інтерполяції (на честь Південно-Африканського гірничого інженера Д.Дж. Кріге D.G. Krige). Криліум - див Структуатори. Культура мови один із найважливіших показників культури науковця. Характерною особливістю наукової мови є формально-логічний спосіб викладу матеріалу, наявність обґрунтувань, доведень істини і основних висновків. Науковий текст має бути цілеспрямованим і практичним, емоційні мовні елементи майже виключаються. Кумулятивна крива гранулометричного складу ґрунту - див. Криві гранулометричного складу ґрунту. Кут природного укосу ґрунту або ґрунту - найбільша можлива величина кута, що утворить із горизонтальною поверхнею стійкий укіс насипу сухого ґ. (або вологого - під водою). Ленто-капілярна точка (ЛКТ) термін, запропонований Уідтсо та Маклафліном (Widtsoe and Maclaughlin) для позначення вологості ґ., при якій капілярне пересування вологи майже припиняється та доступність вологи для рослин значно зменшується. Новітні дослідження показують, що така переломна вологість, що лежить між вологоємністю в`янення, дійсно існує. Однак розрахунковий метод визначення ЛКТ, запропонований Уідтсо та Маклафліном, є штучним і не дає правильних результатів. Лес (нім. пухкий) поширена осад. тонкозерниста пухка порода; сірувато-жовта або палево-жовта. Складається з дуже дрібних частинок (від 0,1 до 0,01 мм) з домішками ще дрібніших частинок кварцу, глинистих мінералів, кальциту та ін. Лесоподібна фракція елементарні ґрунтові частки розміром від 0,05 до 0,01 мм. Липкість ґрунту (ЛҐ) Властивість вологого ґ прилипати до інших тіл з різною силою. Липкість ґ. кількісно характеризується навантаженням у г/см 2, яке потрібне для відриву металевої пластинки від вологого ґрунту. Величина ЛҐ залежить від вологості ґ. Лізиметр прилад або стаціонарна установка для збирання вологи (ґрунтового розчину), що профільтрувалася через ґрунт. Літологія наука, яка вивчає осад. г. п. та їх походження. Ліценціат у середньовічних університетах бакалавр, який отримав дозвіл на читання лекцій. Даний ступінь дає право займати посаду помічника викладача в ліцеї або продовжувати освіту в університеті. Локалізація (лат. localis місцевий) віднесення будь-якого географічного об єкту до певного місця; обмежене поширення якого-небудь географічного явища, процесу межами певної території або акваторії. Люмінесценція (лат. світний) властивість деяких речовин світитися під дією ультрафіолетового випромінення. Льодистість ґрунту кількість льоду, що втримується в мерзлому ґрунті. Макроагрегати ґрунту агрегати крупніше 0,25 мм. Макроструктура сукупність макроагрегатів, на які природно розпадається ґ. Максимальна гігроскопічна вологоємність максимальна кількість води, яку може увібрати гірська порода з повітря, насиченого водяною парою. Максимальна гігроскопічність кількість води, яку вбирає гірська порода з повітря, насиченого водяною парою. Манжета стикова див. Волога стикова. Маржиналізм напрям економічної науки та її методологічний принцип, основою якого є теорія граничної корисності. Математичне моделювання це створення математичної моделі і експериментування з нею. Класичним прикладом в економіці є відома формула Монографія

~223~ (модель) попиту на товар: Q = f(p), де: Q обсяг попиту на певний товар, або максимальна кількість одиниць товару, що його готові придбати покупці за певну ціну, Р ціна цього товару. Якщо у цій моделі змінювати значення ціни товару (це і буде експеримент), то і вихідне значення (обсяг попиту) теж буде змінюватися. Отже, отримуватимемо різні обсяги продукції, що зможуть придбати покупці за певною ціною. Медіана значення досліджуваної ознаки певної сукупності, яке знаходиться всередині варіаційного ряду зростаючого або такого, що зменшується. Межа пластичності див. Константи пластичності. Межа пластичності верхня - див. Константи пластичності. Межа пластичності нижня див. Константи пластичності. Межа усадки див. Усадка ґрунту. Межень період у річному циклі, коли в річці буває стійкий низький рівень води і вона живиться тільки підземними водами. Мезозона середня зона метаморфізму, що характеризується високою температурою, гідростатичним тиском та інтенсивним однобічним тиском. Меліорація (лат. melioratio поліпшення) цілеспрямована зміна властивостей природно-територіальних комплексів з метою оптимального використання природного потенціалу земель, вод, клімату, рельєфу та рослинності. Меніск скривлена поверхня рідини, що утворюється в трубці чи порі малого діаметра, увігнута при змочуванні рідиною стінок трубки (пори) й опукла при відсутності змочування. Мерзлота багаторічна син.: Мерзлота вічна. Мерзлота вічна син.: Мерзлота багаторічна. Наявність у ґрунті мерзлого шару, що зберігається протягом багатьох років, з температурою, нижчою 0 о С з вмістом льоду. Мерзлота ґрунту стан ґ., при якому частина ґрунтової вологи перебуває у вигляді льоду. Мерзлота ґрунту сезонна мерзлота ґ., що існує протягом холодної частини року. Мерзлотний тип водного режиму ґрунту Див. Типи водного режиму ґрунтів. Мерзлотомір ґрунтовий - прилад для визначення глибини промерзання ґрунту. Мережний аналіз сукупність процедур аналізу географічних мереж, що базується на теорії графів. До складу мережного аналізу входять: пошук найкоротшого шляху; оптимізація маршрутів за заданим набором критеріїв або а інтерактивному режимі; модифікація мереж і сценарний аналіз; визначення радіуса доступності фіксованого вузла; визначення хінтерланду елементів мережі. Стосовно інженерних комунікацій поширені розрахунки напрямку потоку (наприклад, води); розрахунки втрат при транспортуванні; пошук найкоротших або оптимальних маршрутів; визначення списку пройдених пунктів тощо. Металометричне знімання метод геологорозвідувального знімання, що ґрунтується на виявленні підвищених концентрацій елементів через опробування корінних порід і пухких відкладів з наступним визначенням вмісту мікроелементів за допомогою хімічного, спектрального та інших аналізів. Метанарація поняття філософії Постмодернізму, яке передбачає існування концепцій, що претендують на універсальність, домінування в культурі та «легітимацію» знання. Метод це спосіб досягнення мети в теорії, практичного освоєння дійсності що розробляється. Метод є об'єктивним, оскільки дозволяє відображати дійсність і її взаємозв'язки, одночасно метод є суб'єктивним, тому що використовується певною людиною з її суб'єктивними властивостями. Метод абстрагування, тобто відмова від другорядних фактів з метою зосередження на важливих особливостях явища, яке вивчається. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~224~ Метод аналізу аналогових об'єктів це вивчення подібних об'єктів шляхом їх порівняння, коли знання про один із них є достовірним. В основі цього міждисциплінарного методу лежить інший метод (логічний) метод порівняння. Метод генералізації в науці часто виступає як логічне абстрагування. Останній, як і абстрагування загалом, передбачає усунення під час дослідження об'єктів, явищ і процесів несуттєвих, другорядних властивостей і відносин і виділення головного, визначального. Граничний випадок абстрагування маємо лише тоді, коли залишається лише одна, але суттєва риса і властивість. Метод дослідження це система прийомів вивчення суті явищ і процесів. Метод має дві нерозривні сторони: формально-логічну і змістовно-генетичну. Метод регулярних мереж ручний спосіб оцифрування просторових даних шляхом осереднення або генералізації значення елемента, що цифрується, у кожному квадраті сітки. Методична функція дослідження (дає можливість розробити загальний логічний план дослідження; визначити методи збирання і аналізу первинної інформації; виробити процедуру дослідження; провести порівняльний аналіз отриманих результатів щодо аналогічних досліджень); Методичні матеріали (вказівки, рекомендації) мають на меті пошук шляхів значного і цілеспрямованого вдосконалення організації економічних процесів на виробництві. У цьому випадку пропонується набір заходів, що мають методичний характер і які дають змогу підвищувати трудову активність, пізнавальну активність, поліпшувати їх інформування, стабілізувати склад соціальних груп тощо. Методичні розробки - це праця інструктивно-виробничого характеру, в якій викладені рекомендації з питань проведення певних видів робіт, спрямованих на удосконалення організації, управління виробництвом, персоналом тощо. Методологічна функція дослідження (дає змогу визначити проблему наукову і практичну, задля якої здійснюється дослідження; сформулювати його мету і завдання; зафіксувати вихідні уявлення про досліджуваний об'єкт; зіставити дане дослідження з тими, що проводились раніше або проводяться паралельно щодо аналогічних проблем); Механічний аналіз ґрунту - див Гранулометричний аналіз ґрунтів. Механічний склад ґрунту див Склад ґрунту гранулометричний. Міграція геохімічна сукупність явищ, що зумовлюють переміщення хім. елементів у земній корі або на її поверхні з одних її частин або геол. тіл в інші. Міждисциплінарні методи - це методи, які можуть використовуватись у кількох пов'язаних генетично чи об'єднаних спільністю об'єкта дослідження науках. Наприклад, в економічній науці і економічній географії балансовий метод, у географії, економіці, геології і біології таким є метод польових досліджень чи картографічний. Розглянемо деякі з них. Мікроагрегати ґрунтові - агрегати діаметром менше 0,25 мм. Мікроструктурність ґрунту (термін запропонований В. Н. Дімо) - показник ступеня мікроструктурності, що виражається різницею між сумами фракцій великого пилу та дрібного піску в мікроагрегатному та гранулометричному складі, в %. Мікрофауна сукупність найменших тваринних організмів, головним чином найпростіших (напр., радіолярії, форамініфери). Мікрофлора сукупність мікроорганізмів (водоростей, грибів, бактерій), що розвиваються в певному середовищі. Мінераграфія метод мікроскопічного дослідження складу і структури руд на основі вивчення їх аншліфів із застосуванням мікрохімічних реакцій. Монографія

~225~ Мінерали природні хімічні сполуки або самородні елементи, які утворюються під впливом фізико-хімічних та біологічних процесів, що відбуваються в земній корі та на її поверхні. Мінералогія наука, що вивчає мінерали, їх фізичні властивості, хімічний склад, походження, закономірності поширення в земній корі та розробляє їх класифікацію. Міцність структури див. Механічна міцність структури й водостійкість агрегатів. Модель даних фіксована система понять і правил для подання структури, стану і динаміки проблемної області в базі даних. У різний час послідовне застосування одержували ієрархічна, мережна і реляційна моделі даних. У наш час найбільш поширеною є реляційна модель, але все більшого поширення набуває об єктивноорієнтований підхід до організації баз даних ГІС. Моделювання - це дослідження об'єктів, явищ і процесів не безпосередньо, а з допомогою їх замінників моделей. У процесі моделювання експерименту натурі замінюється експериментом на моделі. Моделюванням називають метод дослідження об'єкта, процесу, явищ на моделях. Модель у широкому розумінні це матеріальне або розумове уявлення об'єкта дослідження в образі більш доступному і сприятливому для вивчення, ніж сам оригінал. Між моделлю і оригіналом має бути певна відповідність, яка може бути подібною за фізичними характеристиками моделі і оригіналом або в подібності функцій, які виконують модель і оригінал, або в математичному описі «поведінки» моделі і оригіналу. Модуль стоку середня величина стоку з поверхні річкового басейну за який-небудь проміжок часу. Виражається, звичайно, в л/сек/км 2. Моніторинг (від лат. monitor той, що контролює, попереджує) це комплекс наукових, технічних, технологічних, організаційних та інших заходів, що забезпечують систематичний контроль за станом і тенденціями розвитку природних і техногенних процесів. Включає реєстрацію метеорологічних та інших природних явищ, видів забруднень і їх джерел, контроль за дотриманням санітарно-гігієнічних норм, підготовку і здійснення короткострокових і довгострокових технічних, екологічних та інших заходів. Монографічний метод використовують при вивченні окремих типових суспільних явищ і досвіду передових вітчизняних та зарубіжних підприємств. Підвищення рівня наукових досліджень вимагає застосування в економічних науках експериментального методу. Монографія - це надрукована наукова робота теоретичного характеру, в якій всебічно висвітлена певна проблема або окреме вузлове питання. У монографії використовуються оригінальні результати власних досліджень і літературних джерел. Монографія, як правило, висвітлює обширні наукові знання з даного питання. Робота розрахована на наукових працівників, керівників, спеціалістів, які працюють над даною проблемою. Тип викладу тексту пояснювальний з використанням дедуктивних (рух думки від загального положення до конкретних фактів), індуктивних (рух думки від конкретних фактів до загального висновку) або змішаних способів. Монографія до друку оформлюється за проспектом, затвердженим видавництвом. Мул див. Класифікація елементарних ґ. часток за їх фракціями. Мультиверсум світостворення в цілому як сукупність світів з різними фізичними законами і кількістю вимірів, де складовою є той всесвіт, в якому живе людство. Мульча ґрунтова - див. Мульчування. Мульчування(М) покриття поверхні ґ. різними матеріалами (мульчею) з метою збереження в ґ. вологи, регулювання температури, запобігання руйнуванню Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~226~ ґрунтової структури, боротьби з появою бур'янів тощо. Для М застосовують мульчпапір, толь, картон, торфову крихту, дрібний гній, солому тощо. Набухання ґрунту збільшення обсягу ґ у цілому або окремих структурних елементів при зволоженні. Викликається поглинанням вологи мінеральними й органічними колоїдами. Надійність здатність методу з великою ймовірністю забезпечувати отримання бажаного результату. Найпростіші тип тварин, до якого належать одноклітинні організми. Найпростіші поділяються на 4 класи: саркодові, джгутикові, інфузорії та спорові. Наноси пухкі та розсипчасті відклади, що залягають на поверхні Землі і вкривають корінні породи. Наноси можуть бути із глини, суглинки, гравій, галечник та інші. Напір гідравлічний - різниця гідравлічних тисків у двох точках шару, що містить вільну гравітаційну вологу. Напір гідродинамічний напір, створюваний підземними водами, що перебувають у стані руху. Залежить від швидкості руху. Напруга ґрунтової вологи гідравлічний тиск, рівний сумі величин натягу ґрунтової вологи й осмотичного тиску ґрунтового розчину. Термін широко розповсюджений в англійській і американській літературі(«soil-moisture stress»). Наступність - це взаємозв'язок між минулими і сучасними результатами. Наука не може розвиватися починаючи кожний раз з «нуля», тому основним завданням колективу є вивчення наукової спадщини попередників. Натяг ґрунтової вологи (НҐВ) - негативний гідравлічний тиск, еквівалентний сумі сорбційних і капілярних сил, з якими волога втримується в ґ. при даній його вологості. НГВ перебуває у зворотній залежності від вологості ґ.; дорівнює нулю при вологості, що відповідає повній вологоємності, і наближається до 10 000 атм. у сухому ґ. Термін широко розповсюджений в англійській і американській літературі («soil-moisture tension» або «matric potential»). Натяг поверхневий рідини - «натяг» поверхневого найтоншого шару рідини, пояснюваний звичайно односторонньою спрямованістю усередину притяганням молекул рідини, що складають цей шар. Чисельно дорівнює поверхневій енергії рідини, вираженій в ерг/см 2. Наука - це сфера безперервного розвитку людської діяльності, основною ознакою і головною функцією якої є відкриття, вивчення й теоретична систематизація об'єктивних законів про об'єктивну дійсність з метою їх практичного застосування. Поняття «наука» включає в себе як діяльність, спрямовану на здобуття нових знань, так і результат цієї діяльності суму здобутих знань, що є основою наукового розуміння світу. Термін «наука» застосовується для назви окремих галузей наукового знання. Наука це динамічний розвиток системи знань про об'єктивні закони природи, суспільства і мислення, отриманих і перетворених у безпосередню продуктивну силу суспільства в результаті спеціальної діяльності людей. Наукова доповідь літературно оформлена робота, яка ґрунтується на оригінальному матеріалі. Як правило, доповідь робиться в усній формі в такій послідовності: коротка оглядова частина та визначення завдання дослідження; метод вирішення або нове положення, яке пропонує доповідач, основні результати їх пояснення і висновки. Обсяг доповіді до 0,75 друкованого аркуша. Наукова ідея інтуїтивне пояснення явищ без проміжної аргументації, без осмислення всієї сукупності зв'язків, на основі яких робляться висновки. Вона ґрунтується на вже існуючих знаннях, але виявляє непомічені закономірності. Наука виділяє два види ідей: конструктивні і деструктивні, тобто ті, що мають чи не мають значущості для науки і практики. Свою матеріалізацію ідея знаходить у гіпотезі. Наукова концепція система поглядів, теоретичних положень, основних тверджень щодо об'єкта дослідження, які об'єднані певною ідеєю. Монографія

~227~ Наукова проблема це стан «знання про незнання» якісних і кількісних змін, тенденцій розвитку певного процесу, за допомогою якого можна здобути відсутні знання. Наукове дослідження не довільна процедура, а серія логічно послідовних операцій органічно пов'язаних між собою єдиною метою, необхідністю отримання максимально вірогідних і надійних даних про досліджуване явище чи процес. Наукове дослідження - цілеспрямоване пізнання, результатом якого виступають система понять, законів і теорій. Наукове пізнання це дослідження, яке характерне своїми особливими цілями, завданнями, методами отримання і перевірки нових знань з метою оволодіти силами природи, пізнати закони розвитку суспільства і поставити їх на службу, впливати на хід історичних подій. Науковий звіт є підсумковим документом, в якому викладено фактично виконані дослідження. Він починається із анотації, включає мету дослідження, опис методичних особливостей, результати їх обговорення і висновки. У звіті приводиться список публікацій, перелік наукових доповідей з теми звіту. Науковий напрям сфера наукових досліджень наукового колективу, спрямований на вирішення значних завдань у певній галузі науки. Науковий результат нове знання, одержане в процесі фундаментальних або прикладних наукових досліджень та зафіксоване на носіях наукової інформації. Кожне наукове дослідження має об'єкт і предмет. Науковий факт складова наукового знання, що відображає об єктивні властивості речей та процесів, на основі яких визначають закономірності явища, вибудовують теорію, формують закони. Науково-дослідна робота це чітко організований комплекс дій, спрямований на отримання нових знань, що розкривають суть процесів, явищ у природі, суспільстві з метою їх використання в практиці. Наукова діяльність, як будь-яка інша, вимагає певної організації праці, і ефективність її залежить як від моральних та інтелектуальних якостей працівників, так і від умов праці, матеріально-технічного забезпечення й обслуговування. Науково-технічна інформація це сукупність повних, точних відомостей про розвиток природи, суспільства і людини, зафіксованих у науковому документі. Націленість, тобто підпорядкованість методу досягненню певної мети, розв'язанню певних конкретних завдань. Нелінійна система реакція системи на зовнішній подразник не адекватної силі впливу. Непромивний тип водного режиму ґрунту див. Типи водного режиму ґрунтів. Нерозчинюючий обсягводи - обсяг тієї ґрунтової вологи, що утворює оболонку ґрунтових часток і при зіткненні з концентрованими розчинами різних речовин залишається практично вільним від останніх. Вважається відповідним максимальному вмісту міцно зв`язаної вологи. Низинні болота болота, що утворюються в зниженнях рельєфу земної поверхні. Залежно від типу рослинності Н. б. бувають гіпсові, трав янисті, лісові. Нітрати мінерали солі азотної кислоти HNO 3. Добре розчиняється у воді. Поширені в основному в сучасних відкладах в умовах жаркого клімату. До Н. належать натрієва і калієва селітри та ін. Номенклатура (лат. найменування) система загальноприйнятих найменувань об'єктів, явищ і процесів. Нонтроніт глинистий мінерал класу силікатів. Хімічний склад змінний. Зеленуватий, з різними відтінками; блиск матовий, восковий; твердість близько 2,5, крихкий, жирний на дотик; густина 2. Утворюється під впливом екзогенних процесів. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~228~ Ноосфера мисляча оболонка, сфера розуму, вища стадія розвитку біосфери, пов'язана з виникненням у ній цивілізованої людини. Вернадський В.І. писав - це середовище суспільного розвитку, це перетворена розумною людською діяльністю біосфера. Норми це неписані вимоги, правила, які регламентують як себе вести, виконувати ту чи іншу роботу, що потрібно суспільству від науки. Норми наукової етики сформовані на основі загальнолюдських моральних вимог і заборон. Так неетичним є невизнання праці попередників, можна не погоджуватись з певними положеннями, але не помічати їх роботи не можна. Неетичним є і плагіат, тобто присвоєння авторства на чужу роботу. Ноумен поняття неоплатонізму на позначення світу сутностей, які можна осягти розумом, де його функції полягають в обмеженні можливостей застосування наукового розуму і збереженні простору свободи для релігії і моралі. Нутація (лат. коливання) невеликі коливання осі Землі, що відбуваються під впливом притягання Місяця і Сонця. Обдимання ґрунту збільшення у обсягу ґ. при зміні різних факторів: інтенсивності навантаження на ділянках, суміжних з даною, вологості, температури тощо. Найістотнішим є видимання глинистих ґрунтів при їхньому замерзанні в умовах високої вологості та близького до поверхні рівня ґрунтової верховодки. Об'єкт дослідження це будь-який аспект, рівень чи зріз дійсності, явища або процесу, що явно чи неявно містить соціально-економічні протиріччя і породжує проблемну ситуацію, на яку спрямований процес пізнання, характеризується кількісно, структурно, а також з точки зору просторової і часової обмеженості. Облямівка капілярна (ОК) шар ґ. розташований безпосередньо над водоносним горизонтом, що містить у собі вологу капілярну, підперту, гідравлічно зв'язану з вологою водоносного горизонту. Потужність ОК при рівноважному стані вологи характеризує собою водопідйомну здатність ґ. Оболонка гідратна - оболонка, що складається з молекул води, які оточують колоїдні частки або іони під впливом сил притягання між ними ТА ДИПОЛЬНИМИ молекулами води. Оверлейний аналіз операції накладення один на одного двох або більше шарів, у результаті якого утворюється або графічна композиція (графічний оверлей) вихідних шарів, або один г похідний шар, топологічний і семантичні атрибути якого є похідними від значень атрибутів вихідних шарів. Оглеєння хімічний процес перетворення ґрунтів, г.п. в умовах сильного постійного зволоження (заплави, болота). Відбувається під впливом життєдіяльності бактерій без доступу повітря. Озокерит (гірський віск) твердий природний бітум світлого кольору. Утворюється при випаровуванні летких компонентів. Окремість структурна ґрунту - див Агрегати ґрунтові. Онтологія вчення про буття, яке досліджує загальні основи, принципи буття, його структуру і закономірності. Ооліти сферичні мінеральні агрегати з концентрично-версвуватою або шкаралупчастою будовою. Утворюються у водному середовищі навколо уламків черепашок, піщинок і пухирців газу. Опал мінерал класу оксидів, аморфний, вміст води 1-3%. Безбарвний. Бл. скляний; твердість 5, крихкий; густ. 2-2,5. Трапляється в щільних склоподібних масах у вигляді напливів, у панцирі та скелетах деяких організмів. Описове дослідження (або інформаційне) є більш складним видом конкретноекономічного вивчення явища чи предмета. Метою цього дослідження є отримання емпіричної інформації, здатної дати відносно цілісне уявлення про досліджуване явище, його структурні компоненти, за допомогою яких можна було Монографія

~229~ б перевірити висунуту гіпотезу, а в разі її підтвердження зробити повний кількісний і якісний опис об'єкта. Інформацію збирають за описовим планом на підставі вибіркового чи монографічного обстеження, анкетування, групування, кореляційного аналізу. Опір питомий ґрунту - опір ґ. при оранці, віднесений на одиницю поперечного перерізу шару. Виражається в т/м 2 або кг/см 2. Опір питомий електричний ґрунту величина, зворотна електропровідності ґ. Організаційна функція дослідження (забезпечує розробку чіткої системи розподілу праці між членами дослідницької групи; налагодження контролю за ходом і процесом дослідження, публікацію за необхідністю результатів). Організація праці науково-дослідної роботи - це система заходів, спрямованих на удосконалення методів і умов інтелектуальної праці, збереження здоров'я працівників на основі досягнень науки і техніки. Органогенні вапняки осад. гірські породи, що утворюються з решток тваринних і рослинних організмів. Розрізняють зоогенні вапняки (з тваринних організмів) і фітогенні (з рослинних організмів). Осадочні породи поширені гірські породи, що утворюються з осадків морського і континентального походження. Розрізняють О. п. уламкові, серед яких виділяють розсипчасті (брили, валуни, галька, щебінь, гравій, пісок, лес, глина та ін.) і зцементовані (конгломерати, пісковики, алевроліти, аргіліти та ін.), а також органогенні карбонатні (вапняки черепашкові, крейда та ін.), кременисті та каустобіоліти (торф, вугілля, нафта та ін.). Осідання зниження поверхні ґ. внаслідок зменшення його пористості та кількості солей, що містяться в ґ, при змочуванні. Ступінь просідання чисельно характеризується відношенням величини осідання зразка після замочування до первісної його висоти. Осушення комплекс гідротехнічних та інших заходів для видалення залишків води з ґрунтів і гірських порід. Здійснюється з метою підвищення родючості ґрунтів, оздоровлення місцевості, влаштування доріг, аеродромів та ін. Площа осушуваних земель у світі 100 млн. га. П єзометр - прилад для вимірювання гідростатичного тиску вологи в ґрунтовій товщі. П єзометричний рівень ґрунтових вод - рівень води, що проникає у водоносний шар. Палеонтологія наука, яка за викопними рештками і слідами життєдіяльності організмів вивчає історію розвитку рослинності і тваринного світу протягом минулих геол. епох. Папоротеподібні велика група спорових рослин, які трапляються у викопному стані і входять також до складу сучасної флори. Найбільші сучасні представники П. деревовидні папороті. До П. належать також величезні викопні плаунові, хвощові та ін. Парадигма (від грец. paradeigma приклад, зразок) модель постановки проблем, прийнята як зразок для вирішення дослідницьких завдань; панівний спосіб наукового мислення, який проявляється в деякій закінченості і відносній узгодженості поглядів на явища і речі, що належать до компетенції якого-небудь підрозділу науки. Парадокс у вузькому розумінні це два протилежні твердження суджень, кожне з яких є переконливим доказом. Паралельності, яка забезпечує одночасне паралельне виконання дослідницьких процедур, не пов'язаних між собою причинно-наслідковими зв'язками, що значно скорочує час виконання роботи. Патентна документація, тобто сукупність документів про відкриття, винаходи, а також відомості про охорону прав винахідників. Патентна документація характеризується високим рівнем достовірності, оскільки ця документація Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~230~ підлягає експертизі на предмет новизни і корисності. Така кількість наукових документів пояснюється характером знань і різноплановою діяльністю людей. Пенетрометр - див. Твердомір ґрунтовий. Пептизація ґрунту (ПҐ) - розпад ґрунтових агрегатів на елементарні ґрунтові частки, що не супроводжується руйнуванням останніх, тобто диспергування ґрунту. ПҐ може викликатися як природними причинами (наприклад, пептизація ґ. у солонцевих горизонтах), так і штучно - насиченням ґ. одновалентними катіонами, м'яким механічним розтиранням без руйнування часток, кип'ятінням та іншими прийомами Первинна інформація - це вихідні дані, які є результатом конкретних експериментальних досліджень, вивчення практичного досвіду. Вторинна інформація це результат аналітико-синтетичної переробки первинної інформації. Пестициди (лат. pestis зараза і cuedo вбиваю) хімічні препарати для захисту рослин і сільськогосподарської продукції, для знищення паразитів у тварин та ін. Пестициди поширюються на значні території, значно віддалені від місць їх використання. Багато з них досить довго можуть зберігатися в ґрунтах. Пил (крупний, середній, дрібни) - див. Класифікація елементарних ґрунтових часток за їх величиною. Пил лесоподібний - див. Лесоподібна фракція. Пилоутворювальна здатність ґрунту - здатність дрібних часток підніматися в повітря під дією вітру й механічних впливів машин і знарядь, що обробляють ґрунт. Питома теплоємність кількість тепла, потрібного для нагрівання 1 г (1 кг) речовини на 1 0 С. Підведення підсумків дослідження, формулювання висновків і наукового обґрунтування рекомендацій, розробка прогнозів і проектів змін. Підготовчий етап включає дослідження: вивчення проблеми, розробка та затвердження програми дослідження, складання робочого плану, який має оперативний характер. У плані намічаються основні етапи дослідження, методи збору інформації, види звітності, розраховуються очікувані результати, терміни виконання цих робіт, підготовку інструментарію, розробка макетів, таблиць, бланків, анкет, інструкцій. Підземні води води, що містяться в гірських породах нижче від поверхні Землі до 15 км. За фізичним станом виділяють ПВ: пароподібні гігроскопічні, капілярні, гравітаційні, в твердому стані, кристалізаційні та хімічно зв язані Підйом капілярний ґрунтової вологи висхідне пересування вологи в капілярній оболонці чи шарі підперто-підвішеної вологи, що компенсує витрату вологи на випаровування чи десукцію або викликане напором ґрунтових вод, що притікають збоку. Підошва плужна ущільнений прошарок під орним шаром ґ. Утворюється внаслідок тиску опорних площин плужних корпусів при систематичній оранці на ту саму глибину. Пісні глини малопластичні глини із значним вмістом піску, або дуже ущільнені, або зцементовані глиноземом, кремнеземом та ін. Пісок осадочна дрібноуламкова пухка гірська порода, що складається з уламків мінер. зерен, рідше уламків порід. Пісок фізичний - елементарні частки розміром від i,00 до 0,01 мм Пісок, (крупний, середній, дрібний) - див Класифікація елементарних ґрунтових часток за їх фракціями. Монографія

~231~ Плазуни клас наземних хребетних тварин. Розмножуються яйцями, але деякі форми живородні. Дихання легеневе, проте кровообіг ще змішаний і температура тіла нестала. План система взаємопов язаних завдань, що визначають строки, порядок і послідовність виконання програм, окремих робіт, операцій; порядок, послідовність викладу матеріалу. Пластичність ґрунту - здатність вологої г. безповоротно міняти форму без утворення тріщин безпосередньо після додатка навантаження певної інтенсивності. Текучість ґрунту - здатність перезволоженого ґ. текти під впливом власної ваги, змінюючи форму без утворення розривів. Плівка водна - шар зв'язаної води на поверхні твердої ґрунтової частки. Площинна ерозія діяльність дощових текучих вод, що полягає у руйнуванні верхнього шару ґрунту і материнської породи на поверхні вододілу або на його похилому схилі. Плутон (грец. бог підземного царства) назва, яку геологи дають великим інтрузивним масивам у земній корі. Поверхня діяльна син.: Поверхня, що підстилає. У широкому розумінні діяльною поверхнею є будь-яка поверхня суші, на якій відбувається трансформація значної частини сонячної енергії в інші види її. Поверхня питома ґрунту сумарна поверхня всіх часток певного шару ґ., віднесена до одиниці його поверхні. Найчастіше виражається в м 2 /м 2. Поверхня, що підстилає - див. Поверхня діяльна. Повітроємність ґрунту обсяг ґрунтових пор, що містять у собі повітря при вологості ґ., що відповідає граничній польовій вологоємності. Виражається в % від обсягу ґ. Повітрообмін (П) обмін повітря між ґ. і атмосферою. Відбувається П внаслідок змін температури та вологості ґ., атмосферного тиску, переміщень води, під впливом вітру та шляхом дифузії. Повітропроникність ґрунту - властивість ґ. пропускати через себе повітря. Повітря ґрунтове гази, що перебувають у ґ. Сюди входить повітря вільне, затиснене, адсорбоване та розчинене у ґрунтовій волозі. Повітря ґрунтове адсорбоване гази, поглинуті ґрунтовими частками й утримувані на їхній поверхні в ущільненому стані сорбційними силами. Повітря ґрунтове вільне гази, що перебувають у порах ґ. аерації, що вільно переміщуються в них і сполучені з атмосферним повітрям. Повітря ґрунтове затиснене повітря, що перебуває в порах ґ., з усіх боків ізольоване водними пробками. Повітря ґрунтове розчинене гази, розчинені в ґрунтовій волозі. Повітряні властивості ґрунту сукупність властивостей г., що визначають собою поводження ґрунтового повітря. Сюди відносять повітропроникність, повітроємність, здатність поглинати гази й обмінюватися ними. Повітряно-сухий ґрунт ґ., що містить гігроскопічну вологу, яка перебуває в рівновазі з водяною парою у навколишньому повітрі. Поглинаюча здатність ґрунту здатність ґ. поглинати (трансформувати) наявну на її поверхні сумарну радіацію. Виражається в частках одиниці чи в %. Показник пластичності ґрунту відношення різниці числових значень вологості зразка ґ. і розкачування до числа пластичності. Якщо показник пластичності менший нуля, то ґ. за консистенцією називають твердим, якщо більше одиниці - текучим, а при значенні показника в межах від нуля до одиниці - пластичним. Поняття це думка, виражена в узагальненій формі, яка визначає суттєві і необхідні ознаки предметів та явищ і взаємозв'язки. Якщо поняття увійшло до наукового обігу, його позначають одним словом або використовують сукупність слів термінів. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~232~ Сукупність основних понять називають понятійним апаратом науки. Сукупність всіх елементів науки знаходиться в тісному паралельному й (або) ієрархічному взаємозв'язку і створює чітко виражену систему об'єктивних знань про реальний світ - науку. Порівняння метод пізнання дійсності, покликаний встановити спільні й відмінні параметри між процесами, явищами, об єктами. Пори ґрунтові різноманітні за розмірами та формою проміжки між первинними ґрунтовими частками й агрегатами, зайняті повітрям або водою. Пори ґрунтові аерації пори ґрунтові, зайняті повітрям, що з`єднується з повітрям атмосфери. Пористість агрегатна ґрунту Сумарний обсяг пор в агрегатах г., виражений в % від загального обсягу г. Пористість агрегату обсяг пор в окремому агрегаті ґ., виражений в % від обсягу агрегату. Пористість аерації частина порового простору ґ., зайнята повітрям Виражається в % від обсягу ґ. Пористість ґрунту син. Шпаруватість ґ. Сумарний обсяг всіх пор, виражений в % від загального обсягу ґ. Пористість ґрунту некапілярна частина ґрунтових пор, не заповнювана водою при капілярному насиченні знизу насипного стовпчика ґ. висотою 10 см. Пористість міжагрегатна ґрунту сумарний обсяг всіх пор між агрегатами, виражений в % від обсягу ґ. Пористість наведена див. Коефіцієнт пористості. Потенціал ґрунтової вологи: 1). Повний потенціал ґрунтової вологи - робота, що повинна бути проведена (розраховуючи на 1 м 3 чистої води) для того, щоб зворотно й ізотермічно перенести в задану точку ґ нескінченно малу кількість води з обсягу чистої води, що перебуває при атмосферному тиску та на умовному висотному рівні порівняння. 2). Приватні потенціали: а) Осмотичний потенціал робота, що повинна бути проведена (розраховуючи на 1 м 3 чистої води) для того, щоб зворотно й ізотермічно перенести нескінченно малу кількість води, що перебуває при атмосферному тиску на умовному висотному рівні порівняння, в обсяг, що містить розчин, тотожний за складом з ґрунтовим розчином (у заданій точці), але у всіх інших відношеннях тотожний з обсягом, узятим для порівняння. б). Гравітаційний потенціал робота, що повинна бути проведена (розраховуючи на 1 м 3 чистої води) для того, щоб зворотно й ізотермічно перенести нескінченно малу кількість води з обсягу, що містить розчин, тотожний за складом з ґрунтовим розчином і знаходиться на умовному висотному рівні при атмосферному тиску, у подібний же обсяг, що перебуває на висотному рівні заданої точки в ґ. в). Каркасний (капілярний, або метрик-потенціал) робота, що повинна бути проведена (розраховуючи на 1 л чистої води) для того, щоб зворотно й ізотермічно перенести нескінченно малу кількість води з обсягу, що містить розчин, тотожний за складом із ґрунтовим розчином, і знаходиться на тому ж висотному рівні та тому ж же зовнішньому газовому тиску, що й у заданій точці в ґ., у ґрунтову вологу в цій точці. Потенціал зовнішнього газового тиску (або пневматичний потенціал). Цей потенціал доводиться брати до уваги тільки в тих випадках, коли тиск зовнішнього газу відрізняється від атмосферного, як, наприклад, у мембранному пресі. Ці визначення були розроблені в 1963 р. спеціальною комісією Міжнародного товариства ґрунтознавців. (див.«бюлетень МОП», 1963, 23). Потускул (термін Висоцького) - у зонах недостатнього зволоження, де наскрізного промочування ґрунтової товщі, як правило, не буває, потускулами називаються окремі ділянки, де таке промочування періодично спостерігається. Потускулами є Монографія

~233~ або нерівності рельєфу (блюдця, западини, потяжини), або місця нагромадження снігу (лісосмуги, лісові узлісся тощо.). Пояснення з'ясування особливостей ситуації, розкриття мотивів,причин певних процесів, явищ, подій. Практичні пропозиції розробляються з метою усунення окремих проблемних ситуацій у розвитку соціально-економічних процесів, усунення негативних чинників і впровадження позитивних, коригуючих. Предметом дослідження є ті властивості та сторони об'єкта, які найбільш рельєфно відображають приховані в ньому протиріччя, ту проблему, яка досліджується. Це можуть бути певні види чи характеристики діяльності людей, потреби, інтереси, сукупності підприємств. У предметі відображається взаємозв'язок проблеми і об'єкта дослідження. Предмет науки - пов язані між собою форми руху матерії або особливості відображення їх у свідомості. Прес мембранний (запропонований Річардсом)- прилад для вимірювання залежності між вологістю ґ. і потенціалом (тиском) ґрунтової вологи. Представляє собою сталеву камеру, де створюється та підтримується підвищений тиск якого-небудь газу. Одна зі стінок камери є тонкопористою мембраною, у вологому стані для води, але не пропускає газу. Зразок ґ. перебуває усередині камери на мембрані. При підвищенні тиску в камері вода із зразка витікає через мембрану за межі камери доти, поки тиск (потенціал) ґрунтової вологи не стане рівним за абсолютною величиною тиску газу. Максимальний тиск може досягати 100 атм. Прес пластинчастий - прилад, аналогічний пресу мембранному, але розрахований на більше вузький інтервал тиску газу (0 3 атм). У зв'язку з цим використовується мембрана з більшими порами, ніж у мембранному пресі, як правило, це пластинка з пористої порцеляни. Прикладні наукові дослідження - наукова і науково-технічна діяльність, спрямована на здобуття та використання знань для практичних цілей. Наукові дослідження здійснюються з метою одержання наукового результату. Принцип вихідний пункт теорії; те, що становить основу певної сукупності знань. Проблемна ситуація це реально існуючі у екологічній та соціально-економічній дійсності протиріччя, способи, алгоритми розв'язання яких у даний момент невідомі, незрозумілі. Це завжди суперечність між потребами людей у якихось результативних теоретичних або практичних діях і незнанням шляхів та засобів їх досягнення, реалізації. Вирішити проблему значить отримати нові знання чи створити теоретичну модель, що пояснює те чи інше явище, виявити чинники, які дозволяють впливати на розвиток процесів у бажаному напрямі. Прогнозування сукупність засобів і прийомів мислення,що дають змогу на основі аналізу ретроспективних, екзогенних (зовнішніх) та ендогенних (внутрішніх) даних, а також їх змін у певному періоді часу вивести судження певної достовірності стосовно майбутнього розвитку об єкта. Програма дослідження це документ, який регламентує всі етапи, стадії підготовки, організації та проведення конкретного дослідження. Вона виконує роль стрижневого кореня дослідження, зумовлюючи тим самим його змістовносмислову цінність, якість та надійність отриманої інформації. Продуктивність транспірації величина, зворотна коефіцієнту транспірації і рівна відношенню маси сухої речовини рослини до кількості транспіровано нею вологи. Промочування наскрізне зволоження всієї ґрунтової товщі в результаті просочування вологи від денної поверхні до дзеркала ґрунтових вод. Пропорційності - дотримання певного співвідношення інформаційного забезпечення науковців, що дозволяє забезпечити всебічне і якісне дослідження об'єктів у встановлені терміни згідно із графіком і програмою роботи. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~234~ Просіювання мокре просіювання ґрунтового зразка на ситах у воді при агрегатному аналізі. Просочування син.: Фільтрація. Низхідне пересування вологи в ґрунті. Простір поровий ґрунту сукупність всіх ґрунтових пор різних за розміром і формою у природному станів ґ. Просторовий аналіз сукупність методів аналізу просторових даних, до складу яких у ГІС звичайно вводять побудову буферів, аналіз географічного збігу і включення, зонування території з використанням полігонів Тиссена Вороного і аналіз близькості. Профіль вологості ґрунту - див. Крива розподілу вологи в ґрунті. Процедура інтерпретації - це насамперед перетворення певних числових величин у логічну форму показники (індикатори) за допомогою гіпотез, які визначаються ще на стадії розробки програми дослідження, а включаються в роботу дослідника лише на стадії інтерпретації. Характер поведінки гіпотез залежить від типу дослідження. Процес пізнання, як основа будь-якого наукового дослідження, є складним і вимагає концептуального підходу на основі певної методології. Прямоспрямованості це дає можливість раціонально організувати інформаційні потоки між учасниками науково-дослідного процесу, не допускає дублювання процедур різними виконавцями. Безперервності - передбачає необхідність організації дослідницького процесу в часі і просторі. Психрометр ґрунтовий (запропонований Річардсом) прилад для вимірювання тиску (сумарного потенціалу, напруги) ґрунтової вологи в інтервалі від 1 мінус 100- мінус 200) атмосфер. Зразки ґ. поміщаються в ультратермостат і після вирівнювання температури визначається відносна пружність пари в повітрі, що перебуває в рівновазі з ґ. Тиск вологи в ґ. розраховується далі на підставі відомої залежності між тиском вологи та відносною пружністю пари в повітрі. Радіоактивні методи 1. Методи визначення абс. віку гірських порід за постійним розпадом радіоактивних елементів, які містяться в гірських породах (уран, торій, радій, калій та ін.). 2. Методи розвідки корисних копалин, що ґрунтуються на вимірюванні радіоактивності гірських порід на поверхні Землі і в гірничих виробках. Радіоактивність властивість деяких хімічних елементів довільно розпадатися у супроводі випромінювання особливих променів, які складаються із заряджених найдрібніших частинок або з короткохвильового електромагнітного випромінювання. Радіоактивність природна ґрунту - здатність ґ. випромінювати радіоактивні частки, зумовлена присутністю в ньому радіоактивних елементів, що потрапили в ґ. з материнських порід, ґрунтових вод або з атмосфери. Визначається як основа при вивченні різних властивостей у ґ. за допомогою радіоактивних ізотопів і для контролю забруднення ґ. радіоактивними елементами. Радіографія метод визначення радіоактивності гірських порід або мінералів за їх впливом на фотоплівку. Радіолярієвий мул жовтий або червоний мул, що нагромаджується на дні океанів на значних глибинах (більше 4 тис. м). Поширений головним чином на дні Тихого та Індійського океанів. Радіолярії мікроскопічні планктонні морські організми класу корененіжок. Деякі Р. не мають твердого скелета, а деякі мають скелети з водного кремнезему (опалу) з домішкою орг. речовини. Радіометр прилад для визначення радіоактивності гірських порід. Радон радіоактивний хімічний елемент. Добувають із солей радію. Використовується при пошуках родовищ урану, в медицині, техніці та ін. Монографія

~235~ Розклинюючий тиск (РТ) (термін Б. В. Дерягіна) - перепад тиску на міжфазній межі між тонкою плівкою рідини та поверхнею твердого тіла, що залежить від товщини плівки. Коли плівка розділяє тверді частки, де позитивний розклинюючий тиск викликає розсовування часток, якщо до них не прикладене додаткове зовнішнє навантаження, що врівноважує цей ефект. При неповному зволоженні, ґ позитивний розклинюючий тиск забезпечує рівновагу між плівковою та стиковою вологою і пересування плівкової вологи у бік меншої товщини плівки. Причинами виникнення РТ є: а) наявність поля молекулярних сил, що спрямовані від поверхні твердого тіла, на міжфазній межі; б) стискання дифузних іонних оболонок у тонкому шарі рідкої фази при тоншанні цього шару. Регресія ймовірнісна залежність середнього значення певної величини від інших величин. Режим водний ґрунту - сукупність всіх явищ надходження вологи, її пересування, змін її фізичного стану та витрат з ґ. До числа цих явищ елементів водного режиму ґ. відносяться: інфільтрація, конденсація, просочування, стікання, капілярний підйом, замерзання, розмерзання, різні види стоку, випаровування, десукція. Залежно від кількісного співвідношення цих явищ, що визначає переважний напрямок у пересуванні ґрунтової вологи та межі коливань вологості ґ., створюються різні типи (див.) водного режиму ґ. Режим вологості ґрунту - сукупність всіх кількісних і якісних змін вологості ґ. у часі. Режим гідротермічний ґрунту - сукупність всіх явищ надходження, витрат і переносу тепла та вологи в г., що перебувають у постійному взаємозв'язку. Режим повітряний ґрунту - сукупність всіх явищ надходження повітря, його пересування, та витрат з ґ., обміну газами між повітрям і твердою та рідкою фазами ґ., споживання й виділення газів живими організмами ґ. Режим температурний ґрунту - зміни температури ґ. у часі. Режим тепловий ґрунту - сукупність явищ теплообміну в системі: приземний шар повітря рослина ґрунт - гірська порода та процесів теплопереносу та теплоакумуляції в самому ґрунті. Результативність здатність методу забезпечувати досягнення певної мети (сюди входить і плідність методу). Рекомендації науковця, якщо вони ґрунтуються на результатах ретельно опрацьованої інформації, можуть виконувати пояснювальну і прогностичну (частково) функції, залишаючи сферу практичних соціально-економічних рішень практикам (політикам, управлінцям, адміністраторам та ін.), що, власне, і є їхньою професійною діяльністю. Рекультивація земель (лат. re префікс, що означає відновлення, зворотну дію, і пізнає лат. cultivo оброблення) штучне відновлення родючості ґрунтів і рослинного покриву після техногенного порушення природи (відкритими гірськими виробками та ін.). Розрізняють два етапи Р.з.: технічну (формування укосів, знімання і нанесення родючого шару та ін.) і біологічну (відновлення родючості ґрунтів, створення лісових насаджень та ін.). Релікт (лат. залишок) рослини або тварини представники минулих геол. періодів, що живуть у сучасну геол. епоху. Рельєф (фр. опуклість) сукупність різноманітних за формою і походженням нерівностей земної поверхні, що утворюються під впливом ендогенних і екзогенних процесів. Релятивізм визначення відносності, умовності й суб'єктивності пізнання, заперечення абсолютних етичних норм і правил. Реляційна модель даних найбільш поширена модель бази даних; дані організовані у вигляді таблиць, що складаються з рядків (записів) і стовпців (полів). Зв язок між різними таблицями здійснюється за допомогою ключових полів. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~236~ Рентгеноспектральний аналіз встановлення у досліджуваній речовині кількісного співвідношення хім. елементів, які містяться в ній у дуже малих кількостях. Рентгеноструктурний аналіз вивчення за допомогою рентгенівського проміння кристалічної структури кристалу. Ритмічності науково-дослідної роботи - забезпечення рівномірного проведення дослідів, що передбачає правильну організацію роботи всіх виконавців. Риторика наука красномовства. Рівняння водного балансу ґрунту рівняння, яким характеризується сукупність всіх змін запасу вологи в певному шарі ґ. за певний проміжок часу. Запас вологи виражається в мм водного шару, чи в м 3 /га. Повне рівняння водного балансу ґ. у цілому має такий вигляд: B 2 = B 1 + (О 1 +ПП + БП + KА + ГВ + КГ) - (ВА+Д+ПС + БС + ВГ + ПГ), де B 2 - запас вологи в ґ. наприкінці періоду; В 1 - запас вологи в ґ. на початку періоду; О 1 - надходження вологи з опадами; ПП - поверхневий приплив вологи; БП внутрішньо-ґрунтовий бічний приплив вологи; КА - надходження в ґ. пароподібної вологи з атмосфери та конденсація її; ГВ - надходження рідкої вологи з інших шарів ґрунту; КГУ - надходження пароподібної вологи з інших шарів ґрунту та конденсація її; ВА- випаровування вологи з ґ. в атмосферу; Д - десукція вологи рослинами (приблизно дорівнює величині транспірації); ПС - поверхневий стік; БС - бічний внутрішньо-ґрунтовий стік; ВГ- відтік рідкої вологи в інші шари ґрунту; ПГ - відтік пароподібної вологи в інші шари ґрунт. Це рівняння може спрощуватися залежно від умов спостережень. Так, наприклад, величина КА у більшості випадків дуже мала та може бути виключена. Якщо спостережна площадка лежить на горизонтальній поверхні чи на середині плоского схилу, то величини ПП, ПС, БП і БС можуть виключатися, як близькі до нуля або такі, що майже компенсують одна одну. Рівняння теплового балансу ґрунту - а) рівняння теплового балансу г. у загальному вигляді: А = В + Ф; де А - теплообмін ґ. з діяльною поверхнею по вертикалі; В - теплообмін з навколишнім простором по горизонталі; Ф - алгебраїчна сума зміни тепломісткості за даний період часу та витрат тепла на фазові переходи; б) для середнього багаторічного періоду А = В, тому що значенням Ф можна знефтувати, тоді величини приходу та витрати тепла будуть рівні між собою. Рівняння теплового балансу діяльної поверхні рівняння, яке має такий вигляд: БТ=ЛЄ+ОТ+А, де БТ баланс тепла; ЛE- витрати тепла на випаровування чи виділення його при конденсації (Л - схована теплота випаровування; Е - величина випаровування чи або конденсації); ОТ - витрата тепла на турбулентний обмін; А - теплообмін між діяльною поверхнею та шарами, які лежать нижче. При цьому величина БТ вважається позитивною, якщо вона характеризує прихід тепла до діяльної поверхні, а всі інші величини - від'ємними, якщо вони характеризують витрату тепла. Розвідувальне дослідження (інколи його ще називають пілотажним або зондажним) - це дослідження-проба методичного характеру, яке проводиться з метою Монографія

~237~ отримання додаткової інформації про предмет та об'єкт дослідження, уточнення і коригування гіпотез, завдань та інструментарію. Крім того, за його допомогою визначається обсяг сукупності обстеження і з'ясовуються можливі труднощі, яких слід очікувати в ході дослідження. Різновидом пілотажного дослідження є експрес-опитування, яке використовується для з'ясування ставлення людей до актуальних подій і фактів суспільно-політичного життя, для визначення ефективності вжитих заходів, оцінки їх громадською думкою, складання прогнозів щодо розвитку вільних економічних зон. Розмерзання ґрунту син.: Відтаювання ґрунту. Зміна фізичного стану ґ., викликана перетворенням льоду у воду. Розпилення ґрунту - див. Деагрегація. Розрахунково-конструктивного методу - пов'язаний з перспективами розвитку галузі, підприємства. Складними елементами методу є: вивчення об'єктивної реальності нових даних науки і практики з виявленням встановлених закономірностей; складання найбільш доцільних варіантів вирішення поставленого завдання з урахуванням досліджень науки і практики; технічна, технологічна і економічна оцінка результатів вирішення даної проблеми, розробка заходів з освоєння проекту. Розрізняють відносну льодистість - відношення ваги льоду до ваги всієї води, що втримується в мерзлому г. (див. коефіцієнт льодистості), вагарню льодистості або відношення ваги льоду до ваги всього мерзлого ґрунту і об'ємну льодистість відношення обсягу льоду до обсягу мерзлого г. Рубрикацією розуміють поділ наукового документа на окремі логічно підпорядковані частини (розділи, глави, параграфи), які найкраще відображають логіку побудови конкретного наукового дослідження. Кожна частина наукового документа має короткий, але інформативний заголовок, який відображає її зміст. За наявності математичної і цифрової інформації слід дотримуватись певних правил. Рух вихровий див. Рух турбулентний. Рух ламінарний Паралельно - струменевий рух поверхневих і підземних (у тому числі ґрунтових) вод, при якому вода рухається у вигляді паралельних, що не перемішуються між собою струменів або шарів, без розривів, з плавною зміною швидкості. Підкоряється закону Дарсі. Рух турбулентний син.: Рух вихровий. Поступальний рух наземних і підземних (у тому числі ґрунтових ) вод, що супроводжується безладним вихровим рухом окремих струменів води. Спостерігається у великих тріщинах і порожнинах при швидкостях, що перевищують критерій Рейнольдса. Самосадка сіль, що випадає з ропи у вигляді твердого осаду. Самостійна робота навчальна діяльність студента, спрямована на вивчення і оволодіння матеріалом навчального предмета без безпосереднього участі викладача. Сапропеліт різновид викопного вугілля, що утворюється головним чином з решток найпростіших рослинних і тваринних організмів, які нагромаджуються у водоймах. Сапропель мул, що утворюється на дні континентальних водойм з решток водяних організмів, тонкозернистих мінер. домішок, спор і пилку рослин. Світовий океан суцільна водна оболонка, що вкриває 361 млн. км 2 земної поверхні. Світовий океан поділяється на 4 океани: Тихий, Атлантичний, Індійський, Пн. Льодовитий. Седиментаційний аналіз ґрунту найрозповсюдженіший вид гранулометричного аналізу ґ, ґрунтується на тому, що в спокійній воді залежність між розмірами часток, їх середньою питомою вагою та швидкістю падіння описується формулою Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~238~ Стокса Піпеточний, декантаційний, ареометричний і деякі інші методи є різновидами цього аналізу. Секреція поширений тип мінерального агрегату, що утворюється внаслідок заповнення приблизно округлих порожнин у гірській породі кристалічною або колоїдальною речовиною. Селітра калійна (нітрокаліт) мінерал класу нітратів. Безбарвний, білий; твердість 2; густина близько 2. Поширений здебільшого в р-нах, де зустрічається натрієва селітра у вигляді крихких білих пластинок. Селітра натрієва (нітронатрит) мінерал класу нітратів. Білий, бурий, жовтий; твердість 1,5-2, крихкий; густина 2. Звичайно трапляється у вигляді зернистих мас або шкуринок. Утворюється в посушливих жарких обл. внаслідок біохімічного розкладу органічної речовин, які містять азот. Іноді утворюється в озерах внаслідок розкладу мікроводоростей. Силеві (селеві) відклади несортовані, іноді схожі на морену осадки з глинистого, піщаного і уламкового матеріалу, винесеного бурхливими гірськими потоками під час злив і відкладеного в підніжжі схилів. Сильвін мінерал класу хлоридів бромідів йодидів. Чистий С. водяно-прозорий і безбарвний, з домішками рожевий, червоний; твердість 1,5-2; крихкий; густина близько 2; на смак гірко-солоний; легкорозчинний у воді. Утворюється у висихаючих соляних озерах. Використовується як добриво. Символи й розмірність різних величин, за допомогою яких Симпатія це неусвідомлене, ірраціональне ставлення до іншої людини. Люди, які симпатизують один одному, працюють більш ефективно, тому в багатьох організаціях західних країн створюють наукові колективи, на основі добровільного вибору партнерів із людей, з якими уже склалися певні стосунки. Взаємовідносини в наукових колективах підпорядковуються певній системі етичних норм, які визначають, що допустимо, а, що є недопустимим для науковця в різних ситуаціях. Симпозіум є напівофіційною бесідою з заздалегідь підготовленими доповідями, а також виступами експромтом. Учасники симпозіуму можуть відвідувати не всі доповіді, зустрічатися в кулуарах. Синергетика один з провідних напрямів сучасної науки, природничо-науковий аспект розвитку теорії нелінійних динамік у сучасній культурі. Синтез дослідження явища в цілому, на основі об'єднання пов'язаних один з одним елементів в єдине ціле. Синтез дозволяє узагальнити поняття, закони і теорії. Сисна сила ґрунту див. Усмоктувальна сила ґрунту. Система керування базою даних (СКБД) програмне середовище для створення і підтримки бази даних. Містить для компонентів, що виконують різні функції. Програмні модулі СКБД підтримують різні операції з даними, включаючи введення, збереження, маніпулювання, обробку запитів, пошуку, вибірку, сортування, відновлення, збереження цілісності і захист даних від несанкціонованого доступу або перебоїв програмного і апаратного забезпечення. Системний аналіз передбачає декомпозицію досліджуваної системи спочатку на підсистеми першого, далі другого і т.д. рівнів і так аж до отримання елементів системи. При системному аналізі ми йдемо «зверху вниз», при синтезі «знизу вверх». Системний метод сукупність загальнонаукових методологічних принципів і способів дослідження, в основі яких лежить орієнтація на розкриття цілісності об єкта як системи. Системний підхід (системний аналіз і синтез) це вивчення економічних об'єктів, які трактуються як складні і (або) великі системи. Найпростіше робоче поняття системи: це взаємопов'язана множина елементів, яка утворює певну цілісність. Монографія

~239~ Ситовий аналіз спосіб механічного розподілу пухких уламкових порід просіюванням їх через сита з отворами різного діаметра. Спостереження метод пізнання дійсності, який ґрунтується на безпосередньому сприйнятті процесів, явищ, об єктів за допомогою органів чуття, без втручання в їх буття дослідника. Структури дуга - вузол (Ars-Node Strukture, син. лінійно-вузлові структури) топологічні векторні структур, для яких об єкт у базі даних структурований ієрархічно, а базовими елементарними графічними об єктами, крім точки, лінії і полігону, є дуга (або сегмент). Склад ґрунту агрегатний вміст фракцій агрегатів різних розмірів. Розрізняють агрегатний склад при сухому та мокрому просіюванні. Виражається в % від ваги сухого ґ.. Склад ґрунту гранулометричний син.: Механічний склад ґрунту. Вміст у ґ. елементарних ґрунтових часток різного розміру. Виражається в % від ваги ґ. Склад ґрунту мікроагрегатний вміст у ґ. водостійких мікроагрегатів (< 0,25 мм) різного розміру. Виражається в % від ваги сухого. Склеювання ґрунтових часток виникнення зв'язку між ґрунтовими частками за допомогою природних речовин або таких, які вводять у нього. Відіграє основну роль в утворенні ґрунтової макроструктури. Соціальна інформація - відомості про людину, колектив і суспільство в цілому, як об'єкт дослідження. Соціальні проекти соціально підготовлені, ретельно обґрунтовані конкретні пропозиції щодо впровадження в трудових колективах якісно нових форм організації праці і виробництва. І, нарешті, одним з найперспективніших видів рекомендацій є наукові технології, які можна розробляти і у вигляді методичних матеріалів, і у вигляді соціально-економічних проектів. Соціально-економічна проблема це соціальне, економічне, життєве протиріччя, яке вимагає організації цілеспрямованих дій для його усунення, пошуку нових шляхів і засобів розв'язання. Соціологія (від лат. Societas суспільство і грец. logos слово, поняття, вчення) наука про закони становлення, функціонування, розвитку суспільства в цілому, соціальних відносин і соціальних спільностей. Соціосфера (від лат. socio ділю, розділяю і грец. sphaira куля) термін, який часто використовується як синонім ноосфери. Спектральний аналіз фізичний метод визначення якісного і кількісного стану чи специфіки хім. складу речовин на основі вивчення їх спектра. Розрізняють оптичний і рентгенівський С.а. Спектрограф прилад, що розкладає потік випромінювання чи поглинання в спектр за довжинами хвиль і фіксує його у вигляді спектрограми. Спеціалізації суть полягає в розподілі праці, створенні секторів, відділів, груп і окремих виконавців. Спеціалізація може поглиблюватись за об'єктами дослідження. Спілість фізична ґрунту - стан ґ., при якому він легко піддається механічному обробітку, а якість ріллі при цьому (її рихлість і грудкуватість) - найкраща. Сподумен мінерал класу силікатів, підгрупи піроксенів. Сірувато-білий, жовтуватий, зеленуватий; твердість близько 7; густина 3-3,2. Трапляється в гранітних пегматитах. Спушеність ґрунту збільшення обсягу ґ. при обробітку. Виражається відношенням обсягу ґ. після обробітку до обсягу тієї ж маси його до обробітку. Ссавці вищий клас хребетних, що характеризується досить розвинутим головним мозком, чотирикамерним серцем, більш-менш сталою температурою тіла та ін. Стан ґрунтової вологи - див. Категорії стану ґрунтової вологи. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~240~ Стандарти нормативно-технічні документи, в яких встановлено комплекс норм, правил, вимог до об'єкта стандартизації і затверджений компетентними органами. Статистико-економічний метод використовують при вивченні масових явищ і процесів суспільного життя. Для їх пізнання слід вивчати всю сукупність фактів, які формують явище або процес. Цей метод включає: спостереження, економічні групування з використанням узагальнених і аналітичних показників (відносних величин, середніх, показники варіації тощо); статистико-економічний аналіз зв'язків між показниками з використанням графіків, паралельних рядів, індексів, кореляційного аналізу тощо; теоретичних узагальнень. Стік внутрішньоґрунтовий див. Стік ґрунтовий. Стік ґрунтовий стік верховодки ґрунтової. Стік води - пересування вільної гравітаційної вологи під впливом гідравлічного напору по поверхні ґ. або усередині ґрунтової товщі. Стік підземний - стік всіх видів вологи нижче денної поверхні. Стік поверхневий - стік вологи з поверхні ґ. Стік твердий - перенос поверхневим стоком води твердих часток ґ. Вимірюється в т або кг/га. Стокса формула (Stokes G) формула, що пов'язує швидкість падіння (V) у рідині твердої сферичної частки з її розмірами (радіус r), її щільністю (D T ), щільністю (D Ж ) і в'язкістю (η) рідини: 2 2 DT DЖ V gr. 9 η Незважаючи на ряд невідповідностей з умовами проведення гранулометричного аналізу ґ. (основною з яких є несферичність ґрунтових часток), широко використовується для визначення розмірів ґрунтових часток за швидкістю їхнього падіння в спокійній воді. Стратосфера шар атмосфери, розташований вище від тропосфери. Маса С. становить 20% маси всієї атмосфери. Важливою особливістю С. є шар озону, майже повна відсутність водяної пари і хмар. Стрічкові глини відклади прильодовикових озер у вигляді тонких проверстків тонкозернистого піску, відкладеного влітку в період танення льодовиків, і глини продукту осідання льодовикової муті взимку. Так утворюються річні верстви, які називаються стрічками. Структуратори син.: Структуроутворювачі. Штучні хімічні речовини, що застосовуються для структурування ґ: вугільний або, торфовий клей, віскоза, криліуми (похідні акрилової, метакрилової, малеїнової кислот, здатні до полімеризації тощо. Структура ґрунту форма та розмір структурних фракцій, на які природно розпадається ґ. (див. Макроструктура). Структура ґрунту водостійка див Водостійкість агрегатів. Структура ґрунту, агрономічно цінна - водостійкі агрегати розміром від 1 до 10 мм з пористістю не нижче 40%, сприятливі для мікробіологічної діяльності. Структурна окремість див. Агрегати ґрунтові. Структурний аналіз ґрунту див. Агрегатний аналіз ґ. Структурний дефіцит (СД) - термін, запропонований Тюліним для характеристики ступеня розораності. Мірилом СД є різниця між вмістом агрономічна цінних агрегатів у підорному й орному шарах, за умови, що обидва вони розташовані в тому самому горизонті. Неокультурений орний шар характеризується позитивною величиною СД, а культурний негативною. Структурність ґрунту здатність ґ. розпадатися на агрегати, розмір і форма яких характерні для даного типу ґ. Структуроутворювачі син.: Структуратори. Монографія

~241~ Ступінь дисперсності - див. Коефіцієнт дисперсності ґрунту Суббореальна фаза кліматична фаза, що змінила атлантичну і відрізнялась від неї більш сухим і теплим кліматом. Суб'єктом наукової діяльності є: вчені, наукові працівники, науково-педагогічні працівники, а також наукові установи, організації, вищі навчальні заклади, громадські організації. Сублімація перетворення твердої речовини в газоподібну (без фази рідини). Суглинки осад. уламкова гірська порода, яка складається з 25-50% глинистих частинок, решта піщані частинки. Суглинок див. Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом. Сукупність методів, які застосовуються при проведенні наукових досліджень у межах тієї чи іншої науки, складають її методологію. Це поняття має два значення: по-перше, методологія це сукупність засобів, методів, прийомів, які застосовують у певній науці, по-друге, це галузь знань, яка вивчає засоби, принципи організації пізнавальної і практично-перетворюючої діяльності людини. Сульфати мінерали, солі сірчаної кислоти. Забарвлення різноманітне; твердість 2-3,5; густина 1,5-6,4. Сульфіди сірчисті сполуки, поширені в природі у твердому стані. Загальна вагова кількість сірчистих сполук 0,15% маси земної кори. Для С. характерна порівняно висока густ. (4-10), невисока тв. (2-6). Супісок див. Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом. Суспензія син.. Дисперсні системи, у яких дисперсною фазою є тонко подрібнене тверде тіло (від десятих часток до 0,0001 мм), а дисперсійним середовищем рідина. При проведенні гранулометричного аналізу ґрунтів готується суспензія його у воді. Сухий ґрунт син.: Абсолютно сухий ґрунт. ґ, висушений до постійної ваги при температурі 105 С. Сутність головне, основне, визначальне у предметі. Сцієнтизм абсулютизація ролі науки, зокрема домінування природничих наук у культурі, духовному житті суспільства. Тальк мінерал класу силікатів. Блідо-зелений, білий, довгуватий; тонкі листочки прозорі; твердість близько 1; густина близько 3. Т. широко використовується в промисловості як вогнетривкий, луго - і кислотривкий матеріал. Тверда фаза ґрунту (ТФГ) - сукупність твердих часток ґ. мінерального й органічного походження. Вміст ТФГ як правило, виражається в % від загального обсягу ґ. Тверді витрати річки кількість твердих речовин, що переносяться річкою через даний живий переріз за одиницю часу. Твердість ґрунту (ТҐ) - властивість ґ. у природному стані протистояти стисканню та розклиненню. Вимірюється за допомогою твердомірів і виражається в кг/см 2. ТГ помилково, іноді, називають щільністю ґ. Твердість мінералу ступінь опору даного матеріалу певній зовнішній механічній дії. Твердість мінералу вимірюється за допомогою спеціальних приладів склерометра і мікротвердометра. Твердомір ґрунтовий син.: Щільно мір ґрунтовий, динамометричний лом, пенетрометр, колеометр. Прилад для вимірювання твердості ґ. у природному стані. Тези - це стислі, коротко сформульовані основні положення доповіді, повідомлення тощо. Вони включають виклад основних положень усієї наукової праці від початку до кінця, а не тільки власне дослідницької частини. Тези це розгорнуті висновки із вступною частиною, що пояснює й обґрунтовує дану наукову працю. У тезах у короткій формі (одна-дві фрази) даються обґрунтування теми, характеристика історії питання, виклад методики дослідження і результати Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~242~ дослідження. Тези можуть бути короткими чи розгорнутими, вони завжди відрізняються від повного тексту доповіді тим, що в них відсутні деталі, пояснення, ілюстрації. Окремі тези мають бути пов'язані між собою логічно, як ланки одного ланцюга. Обсяг тез - 60... 125 машинописних рядків. Текстура ґрунту в іноземній літературі застосовується в значенні «гранулометричний склад ґрунту». Тектогенез сукупність тектонічних рухів і процесів, внаслідок яких формуються різноманітні тектонічні форми земної кори. Тектоніка (грец. будівництво) розділ геології, що вивчає структуру, рухи, деформації та розвиток земної кори. Телеологія ідеалістичне вчення, яке визнає наявність мети в процесах і явищах природи. Телуричні струми природні електричні струми, що циркулюють у земній корі. Основна причина їх виникнення зміна земного магнетизму. Тема наукове завдання, що належить до конкретної галузі наукового дослідження. Температура замерзання ґрунтової вологи температура, при якій утримувана в ґ.. волога починає перетворюватися в лід. Завжди трохи нижча 0 С. Подальше зниження температури ґ. викликає перетворення в лід нових кількостей ґрунтової вологи. Температуропровідність ґрунту - див. Коефіцієнт температуропровідності. Тензіометр прилад для вимірювання натягу (негативного тиску) ґрунтової вологи в інтервалі 0 0,9 атмосфер. Застосовуються різні модифікації залежно від мети досліджень. Основні деталі: датчик керамічна посудина з дрібнопористими (отвори < 1 мк) стінками, заповнена водою та перебуває в контакті з ґ., з'єднаний з нею манометр (ртутний, мембранний тощо). Визначивши залежність між вологістю даного ґ. і натягом вологи, можна за показниками тензіометра судити про вологість його. Теорія система узагальнених знань, пояснення тих чи інших сторін дійсності. Теорія є духовним, розумовим відображенням і відтворенням об'єктивної реальної дійсності. Вона виникла в результаті узагальнення пізнавальної діяльності і практики. Тепловий потік у ґрунті кількість тепла, що проходить через одиницю поперечного перерізу ґ. за одиницю часу. Залежить від величини коефіцієнта теплопровідності та градієнта температури. Визначає теплообмін у ґ. Виражається в кал/см 2. сек або ккал/м 2. годину. Теплові властивості ґрунту - сукупність властивостей, що визначають процеси поглинання, передачі та віддачі тепла. Основними тепловими властивостями ґрунту є: теплоємність, теплопровідність, температуропровідність, теплозасвоюваність. Теплоємність ґрунту (G) властивість ґ. поглинати тепло. Виражається через Q збільшення кількості тепла (Q) у ґ. при зміні його температури (Т): G. T Теплоємність ґрунту об'ємна кількість тепла, необхідна для нагрівання або охолодження одиниці об'єму сухого ґ. на 1 С. Дорівнює добутку питомої теплоємності (С) на об'ємну вагу ґ. (Р). Виражається в кал/см 3 град або ккал/м 3. град. Теплоємність ґрунту питома - кількість тепла, необхідна для нагрівання або охолодження одиниці маси абсолютно сухого ґ. на 1 С в інтервалі температур від 14,5 до 15,5. Виражається в кал/г град або ккал/г град. Теплоємність ґрунту ефективна теплоємність ґ., що включає тепло фазових переходів води. Тепломір ґрунтовий (ТҐ) прилад для вимірювання теплового потоку в ґ. Принцип дії ТҐ заснований на вимірюванні перепадів температур між двома сторонами Монографія

~243~ розміщеного в ґ. плоского датчика, виготовленого з електроізоляційного та водонепроникного матеріалу, у який вмонтовані термопари. Теплообмін у ґрунті процес переносу тепла в ґрунтовому профілі, викликаний градієнтом температури. Має добовий і річний ритми. Теплопровідність ґрунту властивості ґ. передавати усередині себе тепло шляхом теплової взаємодії дотичних між собою твердих, рідких і газоподібних часток. Кількісно характеризується коефіцієнтом теплопровідності. Теплота згоряння кількість тепла, що виділяється при повному згорянні 1 кг палива. Теплота змочування ґрунту теплота, що виділяється при взаємодії ґ., висушеною при 105 С, з водою. Дорівнює зменшенню енергії молекул води, що переходять в адсорбований стан. Тера-роса (італ. червона земля) червоні ґрунти, сформовані на чистих вапняках в умовах субтропічного клімату із сухим сезоном. Тераси форми рельєфу, що мають вигляд горизонтальних або трохи нахилених площадок, обмежених уступами. Територія (лат. territorium,від terra земля, суша) частина поверхні земної суші з властивими їй природними, а також створеними в результаті людської діяльності властивостями і ресурсами. Термальні води підземні води і джерела з підвищеною температурою. Термічний аналіз фізичний метод дослідження перетворень речовини при її нагріванні або охолодженні. Термодифузія - перенос компонентів газової суміші чи розчину під впливом різниці температур. Термодифузія ґрунтової вологи - пересування води в ґ. у пароподібному стані під впливом градієнта температури. Термоізоплети - лінії, що з'єднують точки з однаковою температурою на графіках, що відображують зміну температури ґрунтової товщі в часі (термохроноізоплети) чи в просторі (термотопоізоплети). Термокапілярність сукупність явищ, у тому числі явищ пересування вологи, викликаних зміною поверхневого натягу води під впливом зміни температури. Термометри ґрунтові (ТҐ)- термометри, які застосовуються для вимірювання температури ґрунту на різних глибинах. Використовуються ТҐ рідинні (ртутний і спиртовий), опорні (металеві та напівпровідникові) та термопари. Термометри ґрунтові електричні дистанційні прилади для вимірювання температури ґ, засновані на використанні чутливих елементів термопар дротових або напівпровідникових термоопорів, що дають можливість реєструвати температуру на деякій відстані від місця установки термометра. Термометри ґрунтові напівпровідникові син.: Термометри опірні. Прилади для вимірювання температури ґ, чутливим елементом яких є напівпровідниковий термоопір (термістор). Термопавук прилад для вимірювання середньої температури поверхні ґ., основною частиною якого є батарея послідовно з'єднаних термопар. Робочі спаї термопар установлюються на поверхні ґ. Тертя ґрунту внутрішнє - опір руху ґ. по ґ. У початковій стадії підлягає рівнянню Кулона (див. Зрушення ґрунту), а в другій стадії - рівнянню Амонтона. Тертя ґрунту зовнішнє - син.: Тертя ковзання. Опір переміщенню чи ковзанню якихнебудь тіл по поверхні ґ. Підкоряється рівнянню Амонтона, відповідно до якого опір тертю пропорційний тиску, нормальному до тертьових поверхонь. Технічна інформація характеризує фізичні процеси в різних об'єктах при створенні продукції із вихідних компонентів. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~244~ Технологія ґрунту розділ землеробства та фізики ґ., що висвітлює способи механічного впливу на ґ. при обробітку його (оранка, культивація, прикочування тощо). Технопарк форма територіальної інтеграції науки, освіти і виробництва з метою оперативного впровадження науково - технічних розробок. Тиксотропність ґрунту здатність деяких ґрунтів у перезволоженому стані розріджуватися (набувати текучості) під впливом механічних впливів (струшування, перемішування) та знову переходити у твердий стан при перебуванні у спокої. Тиліт давня морена, що складається з дрібнозернистих нашарувань матеріалів, серед яких трапляються валуни з льодовиковими борознами. Типи водного режиму ґрунту відповідно до класифікації, розробленої Г. Н. Висоцьким і доповненої А. А. Роді, розрізняють наступні типи водного режиму г.: 1). Мерзлотний. Спостерігається в зоні вічної мерзлоти. Характерним для нього є поступове відтавання ґ. зверху вниз, причому над відступаючою донизу межею мерзлого шару утворюється водоносний горизонт мерзлотна ґрунтова верховодка. Волога, що міститься в ній, витрачається на випаровування та десукцію. Восени ґ. зверху замерзає, причому мерзлота змикається з вічномерзлим шаром. 2) Промивний. Панує, переважно, в зонах, де середня річна сума опадів перевищує середню річну випаровуваність. Характерним є щорічне (одно - чи багатократне) наскрізне промочування ґрунтової товщі до ґрунтових вод, переважно, навесні, під час сніготанення. 3). Періодично промивний. Спостерігається в зонах, де середня річна сума опадів приблизно дорівнює середній річній величині випаровуваності. Характерним є нещорічне наскрізне промочування ґрунтової товщі, як правило, однократне. 4). Непромивний. Панує в місцях, де середня річна сума опадів істотна, але менша середньої річної випаровуваності. Характерним є промочування ґрунтової товщі лише на деяку глибину (1 2, не > 4 м), нижче якої перебуває непромочений шар з постійно низькою вологістю, близькою до вологості в`янення (мертвий горизонт висушування, чи диспульсивний горизонт Г. Н. Висоцького). Горизонт, що промочується, до осені, звичайно висушується до вологості в янення. 5). Випітний тип. Створюється в місцях, де річна випаровуваність значно перевищує річну суму опадів, але де близько до денної поверхні підходять алохтонні ґрунтові води. Їхня капілярна облямівка, хоча б періодично, виходить на поверхню, і ґрунтові води випаровуються («випотівають»). 6). Десуктивно-випітний. Близький до попереднього, але ґрунтові води та їхня капілярна облямівка залягають глибше, та витрата води з них іде шляхом відсмоктування вологи з капілярної облямівки коренями рослин. Типи водного режиму діляться на підтипи за ознаками походження вологи (опади, поверхневі води, ґрунтові води тощо) і на класи за величиною середньої вологості. Типи температурного режиму ґрунту (за В. Н. Дімо), - Температурний режим ґ. може бути охарактеризований наступними типами: 1). Мерзлотний. Середньорічна температура профілю ґ. має негативний знак. Переважає процес охолодження, що супроводжується промерзанням ґрунтової вологи до верхньої межі багаторічно мерзлих порід. 2). Переважає позитивна середньорічна температура профілю ґ. Глибина проникнення негативних температур - не менше 1 м. Тривалість процесу промерзання - не менше 5 місяців. Сезонне промерзання не змикається з багаторічно- мерзлими породами. Не виключена відсутність багаторічно мерзлих порід. 3). Середньорічна температура профілю ґ. позитивна. Сезонне промерзання може бути короткочасним (від декількох днів) і тривалим (не більше 5 місяців). Породи, що підстилають, - не мерзлі. 4). Ґрунти, що не промерзають. Середньорічна температура по профілю ґ. і температура самого Монографія

~245~ холодного місяця - позитивні. Промерзання та морозність не спостерігаються, породи, що підстилають,- не мерзлі. Тиск гідравлічний син.: Тиск гідростатичний. Тиск, створюваний масою стовпа води та пропорційний висоті останнього. У ґрунтах він створюється вільною гравітаційною вологою, що утримується у водоносному горизонті. Тиск гідродинамічний тиск, створюваний рідиною, що рухається. Тиск гідростатичний - див. Тиск гідравлічний. Тиск ґрунтової вологи (ТҐВ) у повному і точному значенні терміну тиск, під яким перебуває ґрунтова волога в даній точці ґрунтового профілю. Вимірюється в атмосферах, мм. Водного чи ртутного стовпа, барах. ТҐВ у водоносному горизонті дорівнює атмосферному тиску плюс гідравлічний тиск водного стовпа, висота якого дорівнює перевищенню рівня водоносного горизонта над даною точкою. ТҐВ на рівні водоносного горизонту дорівнює атмосферному. ТҐВ над рівнем водоносного горизонту - нижчий атмосферного (у межах капілярної облямівки - на величину перевищення даної точки над рівнем водоносного горизонту). Часто під ТҐВ розуміють лише різницю між повним тиском ґрунтової вологи й атмосферним. У цьому випадку ТҐВ у водоносному горизонті позитивний, а над його рівнем - негативний і називається «усмоктувальним» (термін С. І. Долгова). Причиною негативного тиску є так звана «усмоктувальна» або «сисна» сила ґ. Ця сила створюється сукупністю капілярних і сорбційних сил, властивих ґ., не насиченому водою. Вона має розмірність тиску й у даній точці ґрунтового профілю дорівнює за абсолютною величині усмоктувальному тиску, але має позитивний знак. Тиск осмотичний ґрунтового розчину осмотичний тиск ґрунтового розчину, обумовлений сукупністю всіх розчинених речовин, що містяться в ньому. Тиск поверхневий (ТП) син. Тиск рідини внутрішній. Тиск, що створюється в рідині поверхневими шарами молекул внаслідок однобічного, спрямованого всередину притягання їх іншою масою рідини. Величина ТП залежить від природи рідини і в форми її поверхні та зменшується при переході від опуклої поверхні до ввігнутої. Тиск рідини внутрішній див. Тиск поверхневий. Топографія наукова дисципліна, що розробляє методи знімання земної поверхні для створення загальногеографичних карт великих масштабів. Топоізоплети вологості ґрунту див. Ізоплети вологості ґрунту. Торф горюча органогенна осад. ґ. п., що складається з решток рослин, які значною мірою змінені процесами розкладу. Точка достатнього зволоження (ТДЗ) син.: Критична вологість. Найменша вологість ґ., при якій рослини ще не відчувають нестачі вологи, оскільки в ТДЗ фактична транспірація дорівнює потенційній. Вологість ґ. у ТДЗ тим більша, чим вищий абсолютний рівень потенційної транспірації. Термін запропонований Литвиновим, за методом якого ТДЗ визначається як вологість ґ., при якій,,плач рослини припиняється. Традиційно загальнонауковими методами (ТЗМ) є: спостереження, аналіз і синтез, індукція і дедукція, порівняння і аналогія, узагальнення і абстрагування, метод експерименту. Разом з тим, часто сама природа чи суспільство змінюються впродовж короткого часу, ніби експериментують. Трансгресія (лат. наступ) наступ моря на сушу, внаслідок якого великі простори суші вкриваються водою. Транспірація - виділення рослинами в атмосферу пароподібної вологи в процесі їхньої життєдіяльності. Кількісно характеризується величиною інтенсивності транспірації, тобто кількістю вологи, що виділяється 1 м 2 листків за 1 годину. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~246~ Транспірація потенційна (термін Тейлоpa) - кількість води, що транспірується за одиницю часу низькорослою зеленою культурою, що повністю затінює ґрунт, вирівняною за висотою та повністю забезпеченою вологою. Трепел легка, дуже пориста пухка осад. п. біохемогенного походження. Колір білий, сірий, рожевий, чорний. Поклади трапляються серед морських відкладів крейдової та інших систем. Використовується як звуко- і теплоізоляційний матеріал, адсорбент, каталізатор. Трикутна нерегулярна мережа векторна полігональна структура просторових даних, яка звичайно використовується для побудови цифрових моделей рельєфу. Тропосфера нижній шар атмосфери, що безпосередньо прилягає до поверхні Землі. Маса Т. становить 79% усієї маси атмосфери. Т. має великий вплив на поверхню Землі, оскільки в Т. відбуваються інтенсивні горизонтальні і вертикальні переміщення повітряних мас, утворюються хмари, які спричинюють опади. Ультрагранулометричний аналіз ґрунтів - різновид гранулометричного аналізу ґ, що дозволяє визначати в мулистій фракції вміст фракцій елементарних ґрунтових часток розміром <0,001 мм. Універсальна десятична класифікація (УДК), яка використовується більш ніж в 50-ти країнах світу і юридично є власністю Міжнародної федерації документації (МФД), яка відповідає за розробку таблиць УДК, їх стан і видання. УДК це міжнародна універсальна система, яка дозволяє детально представити зміст документальних фондів, забезпечити оперативний пошук інформації, має можливість свого розвитку і самовдосконалення. Вона складається із основної і допоміжної таблиць. Основна таблиця містить поняття і відповідні їм індекси, за допомогою яких систематизують знання людства. Для проведення наукового дослідження потрібна як первинна, так і вторинна інформація. Універсум поняття на позначення світу як цілісності. Упакування ґрунтових часток - системи розташування первинних ґрунтових часток і їхніх агрегатів відносно один одного: 1). Упакування гексагональне - система найщільнішого упакування однакових за розмірами кулястих часток, за якої кожна частка стикається з дванадцятьма іншими. Пористість такої системи дорівнює 25,95%. 2). Упакування багатоступеневе гексагональне - первинні ґрунтові частки та їхні агрегати послідовно упаковуються за гексагональною системою. 3). Упакування кубічне - система пухкого упакування кулястих часток, за якою кожна частка стикається з шістьма сусідніми частками. Пористість системи становить 47,6%. Можливі проміжні між гексагональною та кубічною системами упакування. Урбанізація (від лат. urbanus міський, urbs місто) процес підвищення ролі міст у розвитку суспільства. Усадка ґрунту - стискання ґ. при зміні вологості та внаслідок дії інших факторів. Характеризується об'ємними та лінійними деформаціями. Якщо деформації, що відбулися, повністю не відновлюються, то необоротна їхня частина характеризує залишкову величину усадки. Успіх роботи колективу визначається дотриманням таких принципів: принцип інформованості про суть проблеми і завдання дослідження; принцип ініціативи знизу - інформація про завдання дослідження має стати органічною частинкою свідомості виконавців, як справа корисна працівникам і суспільству; принцип тотальності це значить, що всі, хто працює над проблемою, повинні бути заздалегідь поінформовані про можливі проблеми і залучення до їх вирішення; принцип перманентної інформації це значить, що керівник має систематично інформувати колектив про стан виконання завдання, про досягнуті успіхи чи невдачі у вирішенні завдань, про складності і зриви; принцип безперервної діяльності, закінчення однієї розробки має співпадати з визначенням нової Монографія

~247~ проблеми, іншого завдання; принцип індивідуальної компенсації урахування особистісних ціннісних орієнтацій працівників, їх потреб і інтересів; принцип урахування типологічних особливостей сприйняття інновацій різними співробітниками. Участь в дискусії кращий метод розвитку навичок критичного судження й міркування, де перевіряється якість накопичених людиною знань. Це гарне тренування в публічних виступах. Формою участі в дискусії є і постановка запитань з метою уточнення незрозумілих моментів чи отримання додаткової інформації. Сама активна форма участі в дискусії - це висловлення своєї думки, що повинна бути досить обґрунтованою. Етика поведінки під час дискусії може бути коротко визначена так: пошук істини, а не перемога над супротивником, тому що останній може виявитися правим. Фазові переходи в ґрунті - зміни фізичного стану ґрунтової вологи: - випаровування, конденсація, кристалізація (замерзання) вологи та танення льоду, які супроводжуються виділенням або поглинанням тепла. Фауна сукупність усіх тварин певної місцевості. Федоровський метод метод визначення оптичних і кристалографічних особливостей речовин, знання яких дає змогу визначити склад цієї речовини. Фенологія система знань про сезонні явища в живій природі, строки їх настання та причини, які визначають ці строки. Щорічні дані спостереження оформляються в вигляді фенологічних спектрів. Фізика ґрунту - розділ ґрунтознавства, що вивчає фізичні властивості ґ. і всі фізичні процеси (механічні, теплові, гідрологічні, електричні тощо), що протікають у ньому. Фізико-механічні властивості ґрунту сукупність властивостей ґ, що визначають його відношення до зовнішніх і внутрішніх механічних впливів: твердість, пластичність, в'язкість, липкість, текучість, усадка, опір розриву, стисканню, крутінню, тертю, питомий опір при обробітку, опір ґ. дії машин і знарядь. Фізичні властивості ґрунту сукупність властивостей, що характеризують фізичний стан ґ. і його відношення до різних фізичних впливів: гранулометричний і агрегатний склад, структурність, питома й об'ємна вага, пористість, повітряні, водні, теплові, електричні та радіоаційні властивості. В широкому розумінні сюди ж відносяться й фізико-механічні властивості ґ. Філософські методи це використання у науковому дослідженні категорій, положень, принципів і законів певної філософської системи. Наприклад, діалектики як теорії пізнання. Можна користуватися положеннями філософії позитивізму, неопозитивізму, постмодернізму тощо. Фільтрація - див. Просочування. Фільтрація рух рідини через порожнини різноманітних тіл під дією сили тяжіння і капілярних сил. Розрізняють Ф. природну і штучну. Флексура (лат. вигин) плікативна (складчаста) тектонічна структура, що являє собою вигин пластів у вигляді різко асиметричного підняття, обмежованого з одного боку дуже похилим крилом, а з другого крутим крилом з падінням верств від 20 0 до 90 0. Флуктації випадкові відхилення фізичних величин від їх середніх значень; характерні для будь яких тимчасових процесів. Формалізація - це метод вивчення різних об'єктів, при якому основні закономірності явищ і процесів відображаються в знаковій формі за допомогою формул або спеціальних символів. Формалізація забезпечує спільність підходів до вирішення різних завдань, дозволяє формувати відомі моделі предметів і явищ, встановлювати закономірності між фактами, що вивчаються. Символіка штучної мови (хімія, математика, економіка) дозволяє чітко і коротко фіксувати певні Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~248~ значення, не допускаючи різного тлумачення, що неможливо при користуванні звичайною мовою. Формально-логічна це способи і прийоми організації та проведення досліджень, збору і обробки матеріалів, що характеризують діяльність, яка вивчається. Форми ґрунтової вологи - див. Категорії та стани ґрунтової вологи. Формула винаходу це складена за встановленими правилами коротка словесна характеристика, що виражає технічну сутність, ознаки об'єкта винаходу. Під ознаками об'єкта винаходу розуміються, наприклад, вузол, деталь у пристрої, операція, параметри режиму в способі тощо. Істотними ознаками називаються такі, кожен з яких є необхідною, а всі разом узяті достатні для того, щоб відрізнити даний об'єкт винаходу від усіх інших і характеризувати його в тій якості, що виявляється в позитивному ефекті. Фосфати клас мінералів, солі фосфорних кислот. До складу фосфатів належать безводні та водні сполуки, в зв`язку з чим розрізняють безводні Ф., арсенати, ванадати і водні Ф., арсенати, ванадати. Ф. широко використовуються в народному господарстві. Фосфорити осад. п. органогенно-хемогенного походження, що є скупченням фосфатних оолітів та конкрецій; пісковики, глини, мергелі та зцементовані вапняки пластові Ф. Ф. мають сіре, буре або чорне забарвлення. До складу Ф. входить у середньому до 35% фосфорної кислоти. Ф. цінна сировина для виробництва добрива. Фракція гранулометричних елементів - див. Гранулометрична фракція. Фракція елементарних ґрунтових часток - див. Гранулометрична фракція. Фумароли (лат. дим) поствулканічні процеси виділення на земну поверхню гарячих газів і водяної пари. Фундаментальний закон виражає зв язки між вихідними, основними поняттями. Фундаментальні дослідження наукова теоретична та (або) експериментальна діяльність, спрямована на здобуття нових знань про закономірності розвитку та взаємозв'язку природи, суспільства, людини. Функція методу полягає в тому, що з його допомогою отримують нову інформацію про навколишню дійсність, заглиблюються в сутність явищ і процесів, розкривають закони і закономірності розвитку, формування і функціонування об'єктів, які досліджуються. Хіоносфера сфера, що знаходиться між нижньою і верхньою сніговими межами. Холізм напрям сучасної наук, що розглядає цілісність світу як наслідок творчої активності поля цілісності. Хроноізоплети вологості ґрунту - див. Ізоплети вологості ґрунту. Хрящ кутасті (необкатані ) уламки або зерна гірських порід розміром від 2 до 10 мм. Цеоліти велика група мінералів класу силікатів, до складу якої входить шабазит, натроліт, гейландит та ін. Білі, жовтуваті або рожеві; твердість 3-5; густина 2-2,5. Цивілізація (від лат. civilis громадський, державний) в широкому розумінні будьяка форма існування живих істот, наділених розумом. Цитата відтворені фрагменти чужої промови чи статті для підтвердження власного погляду, полеміки з цитованим автором. Цифрова карта цифрова модель просторових об єктів або явищ, створена шляхом цифрування паперових картографічних джерел, фотограметричної обробки ДДЗЗ, цифрової реєстрації даних польових зйомок або просторового моделювання; сформована з урахуванням законів картографічної генералізації в прийнятих для карт проекціях, системах координат і висот. Цифрова модель рельєфу (ЦМП, Digital Elevation Model, DEM, інколи Digital Terrain Model, DTM) цифрове подання топографічної поверхні у вигляді регулярної Монографія

~249~ мережі комірок заданого розміру (grid DEM), або нерегулярної трикутної мережі (TIN DEM). Частка (ґрунтова) елементарна син. Елементарна ґрунтова частка. Червоні глини глибоководні відклади, що вкривають майже 80 млн. км 2 океанічного дна. Червоні глини утворюються з еолового і вулканічного пилу, космічних частинок. Червоноземи ґрунти, що утворюються в умовах значної вологості і високої температури внаслідок інтенсивного розкладу органічних речовин і материнських порід. Чотові капіляри капіляри зі змінним діаметром, тобто такі, що складаються із звужень, і розширень, які чергуються. Число пластичності - див. Константи пластичності ґрунту. Членистоногі один з найбільших типів тварин, до складу якого входить багато сучасних форм (раки, павуки, комахи та ін.). Шар водоносний див. Горизонт водоносний. Шкала гранулометричного складу ґрунтів - див. Класифікація ґрунту за гранулометричним складом. Шпаруватість агрегатна - див. Пористість агрегатна. Шпаруватість ґрунту див. Пористість ґрунту. Щебені - кутасті (необкатані) уламки гірських порід розміром від 1 до 10 см. Щільномір ґрунтовий - див. Твердомір ґрунтовий. Щільність ґрунту - див. Вага об'ємна ґрунту. Щільність потоку - кількість речовини або енергії, що протікає через одиницю поперечного переріза потоку перпендикулярно до перетину в одиницю часу. Щільність потоку - кількість речовини або енергії, що протікає через одиницю поперечного переріза потоку перпендикулярно до перетину в одиницю часу. Яри видовжені заглиблення з крутими, часто прямовисними стінками. Виникають на схилах внаслідок ерозійної діяльності тимчасових потоків переважно в лесових та суглинистих ґрунтах. Раціональне використання та відновлення водних ресурсів

~250~ Наукове видання Раціональне використання та відновлення водних ресурсів Автори: БОРДЮГ Наталя Сергіївна ГУРЕЛЯ Віталій Вікторович ЗАПОЛЬСЬКИЙ Анатолій Кирилович КЛИМЕНКО Микола Олександрович КОНІЩУК Василь Васильович КРИЖАНОВСЬКИЙ Євгеній Миколайович МАЗУР Ганна Михайлівна МОКІН Віталій Борисович ОВЧАРЕНКО Ірина Іванівна ПРИЩЕПА Алла Миколаївна РУДИК Руслан Іванович ФЕЩЕНКО Володимир Петрович ШУМИГАЙ Інна Вікторівна ЩЕРБАТЮК Анна Федорівна ЯЩОЛТ Андрій Русланович МОНОГРАФІЯ За загальною редакцією Фещенка В.П. м. Кілія, 2016 р. Комп'ютерне оформлення: Гуреля В.В. Надруковано з оригінал-макета авторів Підписано до друку 17.06.16. Формат 60х90/8. Папір офсетний. Гарнітура Times New Roman. Друк різографічний. Ум. друк. арк. 31.3. Обл. вид. арк. 19.8. Наклад 300. Зам. 96. Видавець і виготовлювач Видавництво Житомирського державного університету імені Івана Франка м. Житомир, вул. Велика Бердичівська, 40 Свідоцтво суб єкта видавничої справи: серія ЖТ 10 від 07.12.04 р. електронна пошта (E-mail): zu@zu.edu.ua Монографія