Досліджено процес евтрофікації природніх водойм. Визначено, що нині у світі активно здійснюється розробка теоретичних основ і пошук практичних заходів з боротьбі з масовим розвитком ціанобактерій у поверхневих водоймах, що потребує глибокого аналізу та моделювання процесів евтрофікації. Зважаючи на це, метою цієї роботи стало вивчення чинників, які спричиняють евтрофікацію поверхневих вод на прикладі річки Ворскла, розробка математичних моделей залежностей цих факторів та здійснення моделювання процесів управління якістю води на основі концепції ліміту поживних речовин. Методика дослідження включала проведення аналітичних, натурних та лабораторних досліджень, розрахункову частину. Для дослідження процесу евтрофікації води в річці Ворскла було взято проби на глибині 0,2 - 0,5 м від поверхні водойми (в різних районах м. Полтави та на околицях міста). На основі отриманих результатів встановлено, що чим вищий вміст у воді азоту й фосфору, тим більший вміст ціанобактерій, що, відповідно, посилює процес евтрофікації. Для моделювання процесів евтрофікації була розроблена стаціонарна одновимірна модель, що має такі змінні: концентрація хлорофілу (як характеристика концентрації фітопланктону), концентрація ортофосфату фосфору, амонійного азоту, нітратного азоту і відновленого з донних відкладень фосфору. Проведено моделювання динаміки біогенних речовин у басейні річки Ворскла. Встановлено, що збільшення біомаси синьо-зелених водоростей зумовлює різке зменшення концентрації азоту. Цей ефект пояснюється надходженням амонійного азоту зі стічними водами та переробкою бактеріями аміаку в нітрати, а також перенесенням забруднень у басейні річки. Результати математичного моделювання якості води свідчать, що вплив на процес лімітування евтрофікації призводить до збільшення концентрації поживних речовин і зниження концентрації фітопланктону. Проведене моделювання процесів управління якістю води (на прикладі річки Ворскла) на основі використання цільової функції надали змогу визначити оптимальний вміст біогенних речовин, що дозволяє тримати в оптимумі вміст хлорофілу. Використання стратегії, основаної на концепції ліміту поживних речовин, надала змогу визначити оптимальний вміст нітратного азоту (2 мг/л і менше), за якого ріст ціанобактерій не інтенсифікується. Одержані результати дозволяють прогнозувати масове виникнення ціанобактерій у водоймах влітку та розробити заходи боротьби з цим негативним явищем.

  Повний текст PDF - 1.089 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"