На підставі проведення фітомеліоративних досліджень рекомендовано види культурних рослин для покращання показників екологічного стану міських грунтів на прикладі Харкова.

Розглянуто поведінку пріоритетних забруднювачів грунтових покривів (ГП) міських ландшафтів - важких металів за 110-річний термін антропогенного навантаження. Визначено пріоритетність чинників у процесі накопичення інгредієнтів. Результати дослідження доводять вагомість не тільки техногенної, але й природної складової міського ландшафту у формуванні якості міських ГП та якості міського ландшафту в цілому за довготривалий період урбанізаційних процесів.

Наведено результати вивчення просторово-часової поведінки вмісту валових форм важких металів (Pb, Zn, Cu, Co, Ni, Cr, Mn, V) у верхньому шарі грунтового покриву міських ландшафтів. Досліджено стан похованого грунтового покриву, що зберігся під культурним шаром території м.Харкова. Розглянуто динаміку поведінки важких металів у грунтах міста. Визначено залежність забруднення важкими металами від ландшафтно-геохімічних властивостей на території міста, антропогенного навантаження та властивостей самих металів. Визначено чинники, що формують просторову й часову неоднорідність забруднення хімічними елементами міського грунтового покриву. Виконано кількісне картування забруднення грунтового покриву м.Харкова для трьох часових періодів. На підставі установленої поведінки важких металів з метою оптимізації управління екологічною якістю міських систем запропоновано застосовувати принцип особливості, що полягає у виборі правильних шляхів управління для окремого міського ландшафту з урахуванням особливостей поведінки важких металів, природної складової. Запропоновано експериментально визначений оптимальний вид фітомеліорації як найбезпечніший комплекс заходів для міських ландшафтів.

Контроль стану якості атмосферного повітря сучасного рівня є неможливим лише за допомогою традиційних методів контролю, тому рекомендовано використовувати лазерні дистанційні методи, які реалізуються шляхом впровадження автоматизованого лазерного комплексу. Проаналізовано унікальні переваги лазерного детектування. Підтверджено, що використання лазерних методів контролю атмосфери надає незаперечні переваги за багатьма показниками, істотно розширюючи діапазон можливостей екологічного моніторингу та достовірності одержаних результатів, що відкриває перспективу суттєвого поліпшення екологічного стану індустріальних центрів.

Сучасні геоінформаційні системи дозволяють розробляти детальні кількісні прогнози об'ємів потреб та якості питної води на основі даних багаторічних спостережень та використання математичних моделей, що є особливо важливим на урбанізованих територіях в умовах мегаполісів з їх розвиненою інфраструктурою та антропогенний вплив на джерела питної води. Представлено інформацію про гідрогеологічні характеристики урболандшафтної басейнової геосистеми річки Харків на території міста Харків. Наведені дані вимірювань рівня та швидкості течії води, концентрацій речовин, що забруднюють. З використанням радарних даних SRTM побудована детальна тривимірна геометрична модель профілю місцевості та проведені обчислення гідрологічних параметрів та концентрацій забруднень. На основі моделі проведені детальні розрахунки в різні сезони 2014 - 2017 рр., які забрані в базі даних геоінформаційної системи для подальшої обробки. Одержана добра відповідність чисельних даних результатам вимірювань. Визначено особливу небезпечність для екології та найбільшу розбіжність з даними про вміст Co, Cu, сульфатів та нафтопродуктів. Нові результати надають можливість вивчати різні сценарії доступності та якості води на урбанізованих територіях.

Сучасні геоінформаційні системи дозволяють розробляти детальні кількісні прогнози об'ємів потреб та якості питної води на основі даних багаторічних спостережень та використання математичних моделей, що є особливо важливим на урбанізованих територіях в умовах мегаполісів з їх розвиненою інфраструктурою та антропогенний вплив на джерела питної води. Представлено інформацію про гідрогеологічні характеристики урболандшафтної басейнової геосистеми річки Харків на території міста Харків. Наведені дані вимірювань рівня та швидкості течії води, концентрацій речовин, що забруднюють. З використанням радарних даних SRTM побудована детальна тривимірна геометрична модель профілю місцевості та проведені обчислення гідрологічних параметрів та концентрацій забруднень. На основі моделі проведені детальні розрахунки в різні сезони 2014 - 2017 рр., які забрані в базі даних геоінформаційної системи для подальшої обробки. Одержана добра відповідність чисельних даних результатам вимірювань. Визначено особливу небезпечність для екології та найбільшу розбіжність з даними про вміст Co, Cu, сульфатів та нафтопродуктів. Нові результати надають можливість вивчати різні сценарії доступності та якості води на урбанізованих територіях.

Проблеми дефіциту води зростають в останні роки майже в цілому світі в зв'язку зі зростанням чисельності населення, особливо на урбанізованих територіях, а також у зв'язку з масштабними геофізичними проблемами, такими як глобальне потеплення клімату, фізичні зміни в тропосфері, що приводить до суттєвих змін в локальних екосистемах. Відповідні проблеми, що постають перед суспільством, мають міждисциплінарний характер і тому потребують відповідного підходу до їх розв'язання. Приведено огляд найбільш вагомих досліджень з цієї тематики та запропоновані моделі і методи до обгрунтованого кількісного підходу до розв'язання найбільш суттєвих задач з використанням баз даних геофізичної, гідрологічної, екологічної, економічної інформації, її обробки і аналізу методами статистики, математичного моделювання, механіки рідини та системної динаміки, і поширення висновків для своєчасного прийняття рішень на різних рівнях, порівняно з досвідом світової практики.

Індекс рубрикатора НБУВ: Б1(4Укр)в6

Рубрики:

Охорона природи. Екологія

Шифр НБУВ: Ж68690 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Поступові глобальні зміни клімату ставлять перед математичними науками нові задачі, які пов'язані з прогнозуванням метеорологічних умов, підготовкою інфраструктури до можливих злив, штормів, посух та ін. несприятливих подій. Одними з найбільш поширених підходів є синтетичні регресійно-імовірнісні моделі, які використовують просторово-часові функції густини імовірності опадів. В роботі такий підхід застосований до статистичних даних кількості опадів в Харківській обл., яка показує тенденції до поступового підвищення температури повітря, високі індекси водного стресу, індекси загроз посух і повеней. Відкриті дані про розподіли температур і кількості опадів оброблено за допомогою різних імовірнісних статистик. Показано, що логнормальний розподіл найбільш точно відповідає даним вимірювань і надає змогу робити точніші прогнози. Проведено оцінки ймовірностей посух і повеней в Харківській обл. за різних сценаріїв динаміки змін клімату. Результати дослідження можуть використатися для менеджменту водними ресурсами на урбанізованих територіях за умов потеплення клімату.

Штормові події остатніх років показали, що особливу загрозу складає руйнівний вплив вітру на міські технічні споруди та рослині насадження. В доній роботі наведено огляд математичних моделей і підходів до експериментального і теоретичного дослідження проблем, пов'язаних з впливом шквального вітру і торнадо на урбанізованих територій. Наведено комп'ютерні симуляції вітрової дії на стандартні багатоповерхівки мікрорайонів України. Обчислено коефіцієнти нормальних і зсувних компонент сил і моментів сил, які діють на поверхні будинків, а також вихрові сліди та території мікрорайонів за різних швидкостях вітру від помірних до шквальних. Розрахунки проведено за допомогою методу скінченних елементів з використанням моделі турбулентної течії повітря в пакеті AnSys2020. Показано, як за допомогою незначної зміни форми (дахи, додаткові проходи, щити) можна зменшити руйнівний вплив вітру на будинки і загрозу життю людей.