Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Біогенне забруднення водойми річки Унава

Віта Строкаль, Анастасія Гаць
Завантажити статтю
Анотація

Біогенне забруднення водойм України є системною проблемою, яка потребує постійного моніторингу через його вплив на якість води та стимулювання антропогенної евтрофікації. Мета дослідження передбачала провести оцінювання водойми р. Унава  для визначення рівня забруднення водойми біогенними речовинами та обґрунтування переважаючого типу забруднення (азотне/фосфорне). В ході дослідження визначено, що концентрація біогенних речовин у воді р. Унава впливає на якісний стан води залежно від потреб її використання та функціонування водної біоти (водна екосистема). Зокрема, концентрація азоту нітритного (0,006-0,306 мгN/дм3 за 2022 р., 0,006-0,051 мгN/дм3) у воді є критичною для водної екосистеми; азоту амонійного – для рекреаційних, господарсько-побутових потреб (1,21-1,83 мгNH4+/дм3 за 2022 р., 1,16-5,88 мгNH4+/дм3 за 2024 р.) для питних цілей й водної екосистеми в цілому (0,814-6,84 мгN/дм3 за 2022 р., 0,364-4,56 мгN/дм3 за 2024 р.); фосфору – водної екосистеми (0,062-0,196 мгР/дм3 за 2022 р., 0,333-0,597 мгР/дм3., ). За розрахунками ступеня кореляційного зв’язку між ознаками  встановлено негативну кореляцію (обернену) між температурою повітря та показниками фосфатів (r=-0,07), азоту нітратного (r=-0,69) та азоту нітритного (r=-0,10). Відповідно, позитивну кореляцію виявлено між температурою води та мінеральним азотом (rNH4+=0,38; rNO3–=0,79; rNO2–=0,46) і фосфором (rPO43–=0,52). Проведені обрахунки за співвідношенням Редфільда  (Redfield Ratio – RR) дозволили обґрунтувати, що у 2022 році досліджень (RR=29,42-108,64) лімітуючою біогенною речовиною були іони мінерального фосфору, а іони мінерального азоту знаходилися в надлишку, переважаючим стало азотне забруднення водойми з можливим ростом зелених водоростей. У 2024 році (RR=6,32-18,71) – лімітуючою ознакою були іони мінерального азоту, а іони фосфору в цих умовах перебували у надлишку, переважаючим стало фосфорне забруднення води з можливим розвитком синьо-зелених водоростей

Ключові слова

поживні речовини, евтрофікація, якість води, азот, фосфор, співвідношення Редфільда

ЦИТУВАТИ
Strokal, V., & Hats, A. (2025). Biogenic pollution of the Unava River waterbody. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 21(1),9-27. https://doi.org/10.31548/dopovidi/1.2025.09
Використані джерела

[1] Bae, S., & Seo, D. (2021). Changes in algal bloom dynamics in a regulated large river in response to eutrophic status. Ecological Modelling, 454, article number 109590. doi: 10.1016/j.ecolmodel.2021.109590.

[2] Bedunkova, O.O. & Kaletnik K.V. (2017). The limiting element of anthropogenic eutrophication of the small river Zamchysko. Student Bulletin of the National University of Water Management and Environmental Management, 2(8), 42-45.

[3] Devlin, M., & Brodie, J. (2023). Nutrients and eutrophication. In Marine pollution – monitoring, management and mitigation (pp. 75-100). Cham: Springer Nature Switzerland. doi: 10.1007/978-3-031-10127-4_4.

[4] Dmitrieva, O.O., Tsapko, N.S., Koldoba, I.V., Lysov, B.V., & Teliura, N.O. (2023). Environmental monitoring of eutrophication process in water bodies across Ukraine. Scientific and practical journal “Ecological Sciences”, 3(48), 143-147. doi: 10.32846/2306-9716/2023.eco.3-48.23.

[5] DSTU 4808:2007. (2007). Sources of the centralized drinking water supplying. The hygienic, ecological requirements to water quality and the rules of selection. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=53159.

[6] DSTU 7525:2014. (2014). Drinking water. Requirements and control methods of quality. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=61154.

[7] DSTU ISO 5667-6:2009. (2009). Water quality. sampling part 6. Guidance on sampling of rivers and streams. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=64511.

[8] Kapsalis, V.C., & Kalavrouziotis, I.K. (2021). Eutrophication – a worldwide water quality issue. In Chemical lake restoration: Technologies, innovations and economic perspectives (pp.1-21). Cham: Springer. doi:10.1007/978-3-030-76380-0_1.

[9] Matkivskyi, M., & Taras, T. (2024). Pollution of the atmosphere, soil and water resources as a result of the Russian-Ukrainian war. Ecological Safety & Balanced Use of Resources, 15(1), 87-99. doi: 10.69628/esbur/1.2024.87.

[10] Micella, I., Kroeze, C., Bak, M.P., & Strokal, M. (2024). Causes of coastal waters pollution with nutrients, chemicals and plastics worldwide. Marine Pollution Bulletin, 198, article number 115902. doi: 10.1016/j.marpolbul.2023.115902.

[11] Ministry of Environmental Protection and Natural Resources of Ukraine. (2021). National Report on the State of the Environment in Ukraine in 2021. Retrieved from https://mepr.gov.ua/wp-content/uploads/2023/01/Natsdopovid-2021-n.pdf  

[12] Order of the Ministry of Health of Ukraine No. 400 “On Approval of the State Sanitary Norms and Rules ‘Hygienic Requirements for Drinking Water Intended for Human Consumption”. (2010, May). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0452-10#Text.

[13] Order of the Ministry of Health of Ukraine No. 721 “Hygienic standards for water quality of water bodies to drinking, household and other needs of the population”. (2022, May). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0524-22#Text.

[14] Pichura, V.I., & Potravka, L.O. (2021). Ecological condition of the Dnipro River Basin and improvement of the mechanism of organization of nature use on the water catchment territory.  Scientific Journal “Water Bioresources and Aquaculture”, 1(9), 170-200. doi: 10.32851/wba.2021.1.14.

[15] Resolution of the Cabinet of Ministers of Ukraine No. 1134-r “Water Strategy of Ukraine”. (2022, December). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1134-2022-%D1%80#Text.

[16] Romanenko, V.D., Zhukynsky, V.M., & Oksiyuk, O.P. (1998). Methodology for ecological assessment of surface water quality by relevant categories. Kyiv: SYMVOL-T.

[17] Rudenko, S.S., & Dzenzerska, O.M. (2015). The dependence of the Redfield Ratio from the phase of water regime of river ecosystems. Biological Systems, 7(2), 184-194.

[18] Sahu, A.K., Mir, S., Nayak, B., & Baitharu, I. (2024). Sustainable management of eutrophication and problems associated with the algal toxin in ponds and lakes of rural areas. In Water resources management for rural development (pp. 155-170). Amsterdam: Elsevier. doi: 10.1016/B978-0-443-18778-0.00021-0.

[19] Soana, E., Gervasio, M.P., Granata, T., Colombo, D., & Castaldelli, G. (2024). Climate change impacts on eutrophication in the Po River (Italy): Temperature-mediated reduction in nitrogen export but no effect on phosphorus. Journal of Environmental Sciences, 143, 148-163. doi: 10.1016/j.jes.2023.07.008.

[20] SOU 05.01-37-385:2006. (2007). Water of fishery enterprises. General requirements and standards. Retrieved from https://f.eruditor.link/file/3178429/.

[21] Stepova, O.V., Gakh, T.O., & Tyagniy, L.M. (2022). Diffuse pollution with biogenic elements (nitrogen, phosphorus) of the Vorskla River in Poltava. In Environmental safety: Problems and solutions: Materials of the XVIII international scientific and practical conference (pp. 291-297). Kharkiv: “Ukrainian Research Institute of Environmental Problems”.

[22] Strokal, V., Kurovska, A., & Strokal, M. (2023). More river pollution from untreated urban waste due to the Russian-Ukrainian war: A perspective view. Journal of Integrative Environmental Sciences, 20(1), article number 2281920. doi: 10.1080/1943815X.2023.2281920.

[23] Strokal, V.P., & Kurovska, A.V. (2024). Integrated assessment of the ecological state of water of the Kyiv Reservoir. Kyiv: Publishing Center of NUBiP of Ukraine.

[24] Tiwari, A.K., & Pal, D.B. (2022). Nutrients contamination and eutrophication in the river ecosystem. In Ecological significance of river ecosystems (pp. 203-216). Amsterdam: Elsevier. doi: 10.1016/B978-0-323-85045-2.00001-7.

[25] Tyagniy, L., Stepova, O., & Gakh, T. (2022). Sources of pollution by biogenic substances (nitrogen, phosphorus) of the Vorskla River and its tributary the Kolomak River within the city of Poltava. In Еnvironment recovery and reconstruction: War context: Materials of the international scientific-practical conference (pp. 107-108). Poltava: National University “Poltava Polytechnic named after Yuriy Kondratyuk”.

[26] Ural-Janssen, A., Kroeze, C., Meers, E., & Strokal, M. (2024). Large reductions in nutrient losses needed to avoid future coastal eutrophication across Europe. Marine Environmental Research, 197, article number 106446. doi: 10.1016/j.marenvres.2024.106446.

[27] Voitenko, L.V. (2019). Chemistry with the basics of biogeochemistry. Kyiv: Publishing “House Scientific Capital”. 

[28] Vorobiev, E.V., Usova, E.V., & Orkhova, Y.V. (2021). Analysis of sources of anthropogenic pollution of the transboundary river, the Serevsky Donets, based on the dynamics of the anion composition (nitrites, nitrates, sulfates, chlorides, phosphates) in 2007-2016. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 720, article number 012059. doi: 10.1088/1755-1315/720/1/012059/meta.

[29] Zahoor, I., & Mushtaq, A. (2023). Water pollution from agricultural activities: A critical global review. International Journal of Chemical and Biochemical Sciences, 23(1), 164-176.