Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна серія «Екологія»

Сучасна ландшафтно-технічна структура території міста Вінниці

Ю. В. Яцентюк — 2021-05-31

Мета. Виявити особливості сучасної ландшафтно-технічної структури міста Вінниці для поліпшення стану міського середовища.

Методи. Системний аналіз, картографічний, аналітико-картографічний аналіз, польові.

Результати. Місто Вінниця представлене селитебною ландшафтно-технічною полісистемою. У ній виділено дві ландшафтно-технічних урбосистеми: власне селитебна на хвилястих лесових височинах, що розчленовані балками і ярами, з дубово-грабовими лісами у минулому на сірих і світло-сірих лісових ґрунтах; промислово-селитебна на хвилястому лесовому плато з дубово-грабовими лісами у минулому на сірих лісових ґрунтах і чорноземах опідзолених. У структурі цих урбосистем виділено заплавні водно-рекреаційні, схилову лісогосподарську, вододільно-дорожню та вододільно-польову ландшафтно-антропогенні мезосистеми, вододільні малоповерхової житлової забудови, схилові малоповерхової житлової забудови, надзаплавно-терасові малоповерхової житлової забудови, надзаплавно-терасову середньо-багатоповерхової житлової забудови, надзаплавно-терасову промислово-житлової забудови, схилову промислово-складської забудови, вододільну промислово-складської забудови ландшафтно-технічні мезосистеми, руслово-гідроенергетичну, заплавно-ставкові рибогосподарські та заплавну водно-рекреаційну ландшафтно-інженерні мезосистеми.

Висновки. Виявлено, що у структурі сучасних ландшафтів Вінниці за площами переважають ландшафтно-технічні мезосистеми, найменші площі займають ландшафтно-інженерні мезосистеми. Домінують за площами ландшафтно-технічні мезосистеми малоповерхової житлової забудови. Вони переважають і в структурі ландшафтно-технічних мезосистем Вінниці. Для поліпшення стану міського середовища необхідно збільшити частку ландшафтно-антропогенних систем зелених насаджень, особливо навколо річок, доріг та промислових підприємств.

Порівняльний аналіз даних систем моніторингу атмосферного повітря

О. М. Пастернак — 2021-05-31

Мета. Проаналізувати міжнародний досвід визначення стану атмосферного повітря, провести порівняльний аналіз інтегральних показників якості атмосферного повітря на прикладі міста Маріуполь.

Методи. Обробка та аналіз даних моніторингу атмосферного повітря проводились розрахунковими, статистичними та графічними методами.

Результати. Дослідження якості атмосферного повітря міста Маріуполь проводиться на 2-х постах Автоматизованої системи моніторингу довкілля у Донецькій області та 13-ти автоматичних постах спостереження (АПС) на кордонах санітарно-захисних зон (СЗЗ) підприємств міста. В результаті аналізу даних розраховано середній відсоток забруднюючих речовин, підіндекси та індекси якості атмосферного повітря за нормативами України, EEA, EPA в 2020 році. Використовуючи дані Автоматизованої системи моніторингу довкілля Донецької області розраховано середньомісячні концентрації забруднюючих речовин за даними регіональних постів та автоматичних постів спостереження на межі санітарно-захисних зон. Для оцінки якості атмосферного повітря використано набір даних: зважені частинки, озон, нітроген та сульфур діоксиди, які використовуються для розрахунку світових показників якості повітря. Виявлена тенденція збільшення зміни концентрації формальдегіду в атмосфері міста протягом 2017 − 2020 рр.

Висновки. Розраховано середній відсоток забруднюючих речовин, підіндекси та індекси якості атмосферного повітря м. Маріуполь за нормативами України, EEA, EPA. Отримані результати відрізняються за кількісними значеннями, але за шкалою якості повітря подібні.

Оцінка еколого-географічного стану басейнової системи озера Стрільське (гідрологічна пам’ятка природи)

В. О. Мартинюк — 2021-05-31

Актуальність. Наявна інформація про конкретні озера об'єктів ПЗФ, перш за все місцевого значення, обмежується короткою інформацією, що не йде на користь розвитку заповідної справи та спонукає до еколого-географічним пошуків озер або озерно-басейнових систем.

Мета. Здійснити оцінку еколого-географічного стану басейнової системи оз. Стрільське (гідрологічна пам’ятка природи) для кадастрових потреб об’єктів ПЗФ Поліського регіону України.

Методи. Регіональної конструктивно-географічної лімнології, ландшафтно-лімнологічного аналізу, ґрунтово-геохімічного профілювання озерних водозборів, ГІС-картографічного моделювання.

Результати. Представлено у вигляді картографічної моделі просторово-типологічну структуру земельних угідь водозбору оз. Стрільське й обґрунтовано його геоекологічний стан, батиметричної карти озера та морфолого-морфометричних і гідрологічних розрахунків ОБС. Проаналізовано гідрохімічні параметри озера за блоком показників сольового складу, трофо-сапробіологічних характеристик та речовин токсичної дії. Здійснено оцінку літологічного складу та потужності донних відкладів озера, побудовано графіки радіальної міграції хімічних елементів і сполук на одній із зондувальних точок й обґрунтовано якісний склад озерного сапропелю. Із застосуванням ГІС-технологій побудовано ландшафтну карту природно-аквального комплексу оз. Стрільське та здійснено ландшафтометричну оцінку його морфологічної будови. Виявлено перевищення ГДК у воді озера в 1,7 рази за хімічним споживанням кисню, в 1,6 рази за біологічним споживанням кисню, у 2 рази за залізом загальним. Озерна улоговина на 65,7% заповнена донними відкладами, які представленні в основному органо-залізистим сапропелем.

Висновки. Басейнова система у минулому зазнала антропогенних трансформацій у результаті меліоративного природокористування, що обмежило частку поверхневого стоку в озеро. Найбільшого антропогенного навантаження зазнають літоральні аквальні фації озера, що пов’язано з рекреаційною діяльністю сезонно функціонуючої бази відпочинку.

Зміни екологічного стану поверхневого водного об’єкта в умовах техногенного навантаження

Р. В. Пономаренко — 2021-06-01

Мета. Визначення адекватності математичної моделі для аналізу прогнозування зміни загального вмісту аніонів в умовах басейну Дніпра.

Методи. Статистичні, математичне моделювання.

Результати. Виконано ретроспективний аналіз та математичне моделювання, за даними проб контрольного забору води р. Дніпро в межах Басейнового управління водними ресурсами по 12 постам за період з 2010 по 2019 роки. Розглянуто підхід до визначення балансу забруднюючої речовини, що міститься в поверхневому водному об’єкті, який враховує його бічне надходження, за рахунок техногенного впливу та процес розпаду у водному середовищі. Випадкова зміна бічних припливів викликає флуктуації коефіцієнтів розпаду та надходження забруднюючої речовини. Виведено стохастичне рівняння балансу речовини, на основі якого може бути побудоване рівняння для щільності розподілу її концентрації. Рішення рівняння показало, що щільність розподілу підпорядковується логнормальному закону розподілу. Цей підхід застосований до аналізу часових рядів показників суми аніонів в воді поверхневого водного об’єкта. Підтверджено придатність логнормального закону розподілу, а також знайдені параметри розподілів. Виявлено, що для загального вмісту аніонів розподіл розщеплюється на дві логнормальні гілки, одна – для високих, інша – для низьких значень показників. Розглянуто застосування статистичних розподілів для ймовірнісного прогнозування екстремальних значень показників.

Висновки. Розрахована ймовірність перевищення (забезпеченість) нормативних меж, продемонстровано можливість її використання для цілей гідрохімічного нормування. В подальшому запропонований підхід, може стати предметом проведення досліджень щодо проведення аналізу часових рядів інших забруднюючих речовин, що надходять до поверхневого водного об’єкта, внаслідок техногенного навантаження.

Оцінка впливу викидів забруднюючих речовин у атмосферу на показники первинної захворюваності населення (на прикладі Харківської області)

А. Н. Некос — 2021-06-01

Мета. Встановити структурні зміни у показниках первинної захворюваності населення, та визначити взаємозв’язок між показниками викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря та первинною захворюваністю населення Харківської області.

Методи. Системний підхід, статистичні методи.

Результати. Проаналізовано структуру й динаміку кількості вперше зареєстрованих випадків захворювань та первинної захворюваності населення за період з 2004 по 2017 рр. Здійснено кореляційно-регресійний аналіз зв’язків між обсягами викидів та первинною захворюваністю за класами хвороб у Харківській області, який показав наявність помітного зв’язку між явищами. Синтезовані рівняння регресії можна використовувати для визначення впливу кожного окремого фактора (викиду SO₂, CО₂, N₂O) на

первинну захворюваність населення за різними класами хвороб. У структурі первинної захворюваності населення Харківської області значну частку займають хвороби органів дихання, системи кровообігу та нервової системи – їх питома вага збільшилася з 49% в 2004 р. до 51% в 2017р.

Висновки. Найбільш чутливими до викидів шкідливих речовин та CО₂в атмосферу виявилися показники первинної захворюваності на хвороби сечостатевої системи, нервової системи, системи кровообігу та уроджені аномалії. Найбільш негативний вплив на значення показників усіх класів первинної захворюваності на Харківщині чинять CО₂, N₂O.

Екологічна оцінка впливу на довкілля викидів забруднюючих речовин ДП «Колківське ЛГ»

О. А. Караїм — 2021-06-01

Мета. Визначення оцінки впливу на атмосферне повітря викидів забруднюючих речовин ДП «Колківське ЛГ».

Методи. Хімічний аналіз, інструментальний, розрахунковий, узагальнення, систематизація, порівняльно-аналітичний, описовий, картографічний.

Результати. У ДП «Колківське ЛГ» досліджено джерела викидів забруднюючих речовин. При роботі обладнання в атмосферне повітря потрапляють: оксид заліза, марганець та його сполуки, оксиди азоту (в перерахунку на діоксид), оксид вуглецю, діоксид сірки, речовини у вигляді суспендованих твердих частинок, недиференційованих за складом, сірководень, бензол, вуглеводні, ксилол, толуол, гідроокис натрію, парникові гази (метан, діоксид вуглецю, оксид діазоту, НМЛОС). Оцінка впливу викидів забруднюючих речовин на стан забруднення атмосферного повітря здійснюється за даними результатів розрахунків розсіювання забруднюючих речовин в атмосферному повітрі та даними інструментальних методів досліджень. Концентрації забруднюючих речовин в приземному шарі атмосферного повітря на межі санітарно-захисної зони розміром 100 м, становлять: оксиди азоту (у перерахунку на діоксид) – 0,18 ГДК, суспендовані тверді частинки – 0,55 ГДК, натрію гідроокис (натр їдкий, сода каустична) – 0,10 ГДК.

Висновки. На межі санітарно-захисної зони концентрації шкідливих речовин у приземному шарі атмосферного повітря не перевищують гранично-допустимих концентрацій й не чинять негативного впливу на здоров’я людини та на стан навколишнього природного середовища.

Екологічні наслідки великомасштабних лісових пожеж в Україні навесні – влітку – восени 2020 р

Л. Ф. Чорногор — 2021-06-01

Мета. Аналіз і оцінка кількісних показників екологічних наслідків великомасштабних лісових пожеж в Україні навесні – влітку – восени 2020 р., які мали місце переважно у Київській, Житомирській, Луганській і Харківській областях.

Методи. Аналіз інформації, теоретико-розрахункові, математичне моделювання, системний аналіз.

Результати. Продемонстровано, що великомасштабні лісові пожежі в Україні навесні – влітку – восени 2020 р. мали дуже значні екологічні наслідки. Суттєво постраждали екосистеми на території площею понад 23200 га. Втрачено близько 2 Мт деревини. Установлено, що в атмосферу викинуто до 1 Мт диму та біля 7 кт сажі, що перевищило середній фоновий вміст цих речовин в атмосфері над всією територією України в 15,5 та більше ніж в 10 раз відповідно. Значними були викиди чадного газу (понад 230 кт), вуглеводнів (до 0,1 Мт), двоокису вуглецю (до 5,2 Мт). Істотними були викиди інших хімічних елементів (від десятків – сотень кілотонн для азоту до десятків – сотень кілограм для важких хімічних елементів). До атмосфери надійшло понад 20 ПДж теплової енергії, що еквівалентно енергії вибуху 5-мегатонної бомби. Середня потужність горіння перевищувала 46 ГВт, що можна порівняти з потужністю всіх видів енергії, яку споживає Україна (близько 150 ГВт). До атмосфери надійшло близько 70 ТДж енергії акустичного випромінювання, що вдвічі перевищило її середній фоновий вміст в атмосфері над усією територією України. Значна частина цієї енергії припадала на шкідливий для біосфери (людини) інфразвуковий діапазон. Екологічні наслідки великомасштабних лісових пожеж 2020 р. для України стали рекордними. Точніше, мова йде про своєрідний антирекорд.

Висновки. Показано, що екологічні наслідки були рекордними, точніше антирекордними. Для повного відновлення лісових масивів потрібен інтервал часу від 10 до 100 років

Оцінка компетенцій природокористування власників приватних садиб

О. О. Гололобова — 2021-06-03

Мета. Оцінка компетенцій природокористування власників приватних садиб задля досягнення високої культури природокористування.

Методи. Системний анализ, метод опитування.

Результати. Опитування показало, що респонденти – мешканці невеликих населених пунктів Харківської області – ставляться до врожаю з власних ділянок не тільки як до джерела задоволення власних потреб, а також як до джерела додаткового прибутку. Рівень задоволення респондентів від реалізації рослинної продукції невисокий. Наведена статистика відповідей щодо використання засобів захисту овочевих, фруктових, декоративних культур від шкідників та хвороб, використання сівозміни, краплинного зрошення, застосування компосту, органічних та мінеральних добрив. Наведена статистика ставлення респондентів щодо ландшафтного облаштуванню приватних садиб. Правила добросусідства виявилися складними для більшості опитуваних мешканців. Респонденти досить свідомо проводили самооцінку, вони мали прагнення до вдосконалення власних компетенцій, які необхідні для ефективного збалансованого природокористування власною земельною ділянкою.

Висновки. Опитування респондентів виявило недостатній компетенційний статус власників приватних садиб в галузі природокористування; оволодіння зазначеними компетенціями актуальні для респондентів.

Використання методик біотестування для оцінювання екологічного стану поверхневих вод

А. М. Крайнюкова — 2021-06-03

Мета. аналіз вітчизняного і зарубіжного досвіду з вирішення проблеми хімічного забруднення поверхневих вод, його економічних наслідків відповідно до положень європейського законодавства.

Методи. Системний аналіз.

Результати. Здійснено аналіз зарубіжних та вітчизняних джерел з питань використання методик біотестування для оцінювання екологічного стану поверхневих вод та визначення токсичних властивостей води і хімічних речовин. Обґрунтовано вибір оптимального набору методик біотестування для оцінювання екологічних наслідків хімічного забруднення поверхневих вод; дослідження системи екологічної відповідальності, яка діє в європейських та інших зарубіжних країнах, та національних нормативно-правових актів щодо стягнення збитків за порушення водного законодавства. У світовій практиці для отримання даних щодо впливу небезпечних хімічних речовин токсичної дії на водні екосистеми використовується метод біотестування. Біотести доступні і дешеві (при використанні спеціально опрацьованих для практичних потреб модифікацій), не вимагають спеціальної підготовки виконавців і легко можуть бути засвоєні в дослідних лабораторіях.

Висновки. Для оцінки і контролю якості поверхневих вод та джерел їх забруднення відповідно до рекомендацій Водної Рамкової Директиви 2000/60/ЄС застосовуються методики біотестування з використанням «базового набору таксонів» – водоростей, ракоподібних та риб.

Вміст важких металів в організмах герпетобіонтних членистоногих тварин на території полігонів твердих побутових відходів міста Харкова

Я. Ю. Дементєєва — 2021-06-03

Мета. Визначити ступінь забруднення біотичної складової екосистеми полігонів твердих побутових відходів Харківщини за допомогою чутливих до антропогенних змін герпетобіотних членистоногих.

Методи. Видовий склад герпетобіонтів визначено методом пасток Барбера. Трапляємість видів оцінена за методикою А. В. Селіховкіна. Методом атомно-абсорбційної спектрометрії визначено вміст важких металів (Pb, Cd, Cr, Ni) у отриманій від герпетобіонтів золі.

Результати. Дослідження є першою ланкою вивчення питання акумуляції важких металів комахами, як складової трофічних ланцюгів. Визначено видовий склад герпетобіонтних членистоногих – 21 вид з 15 родин. На території Роганського полігону 15 видів з 12 родин, а Дергачівського –12 видів з 8 родин. Проведено зонування території за ступенем трансформації ландшафту та визначено структуру розміщення видового складу герпетобіонтів відповідно до зон. Визначено основні закономірності зональної диференціації видів на техногенно порушених територіях.

В результаті оцінки трапляємості видів на досліджуваних територіях виокремлено 7 домінантних видів на двох полігонах, в організмах яких визначено вміст важких металів. Визначено, що ландшафтні умови та екологічна ситуація впливає на видовий склад герпетобіонтної фауни прямим чином, що стверджує монодомінантність видів на обох полігонах.

Висновки. Зональне розміщення та чисельність дослідженої фауни на двох полігонах відрізняється, що свідчить про високу чутливість її до різних умов середовища. Кількісні показники важких металів в організмах членистоногих свідчать про потенційну безпеку цих тварин на полігонах ТПВ для їх консументів.

Вплив гелію та кавітації на процес життєдіяльності дріжджів

І. З. Коваль — 2021-06-03

Мета. Дослідити одночасний вплив кавітації та гелію на життєздатність дріжджів роду Saccharomyces сerevisiae у воді. Вивчити зміну чисельності клітин під час кавітаційної обробки водної системи в атмосфері газу.

Методи. Тест-мікроорганізмами слугували дріжджі роду Saccharomyces сerevisiae. Для досліджень використовували свіжоприготовлену дистильовану дезаеровану воду, до якої вносили дріжджові клітини мікробіологічною петлею. Об'єм модельного середовища охолоджувався в скляному реакторі протічною водою, температура якого відповідала 298±1 К. Загальна тривалість процесу становила 2 год. Джерелом кавітації слугував ультразвуковий генератор УЗДН-2T з частотою 22 кГц і потужністю 35 Вт. Досліджувану воду впродовж всієї тривалості процесу барботували газом. Досліджуваним газом слугував гелій. Кількість мікроорганізмів в одиниці об’єму досліджуваної води визначали загальною чисельністю колоній на поживному середовищі на чашках Петрі і виражали в колоній-утворюючих одиницях (КУО).

Результати. В експериментальній частині роботи запропонований процес обробки води з вмістом дріжджових клітин в кавітаційних умовах при одночасній подачі гелію. Встановлена ефективність очищення води від дріжджів в результаті об’єднаної дії гелій/кавітація. Розрахована величина ефективної константи швидкості руйнування мікроорганізмів за кінетичним рівнянням реакції першого порядку. Досліджено життєздатність дріжджів в умовах кавітації та барботуванні аргону через водну систему. Розраховано та здійснено порівняння частки загиблих клітин впродовж двогодинної дії забрудненої дріжджами води при різних режимах обробки. Встановлено активне зменшення чисельності Saccharomyces cerevisiae у водному середовищі на початку процесу з досягненням частки загиблих клітин (D_d) 40,48% після 30 хв спільної дії Не/кавітація при вихідному мікробіологічному забрудненні води 4,2·10³ КУО/см³. Після 90-хвилинної обробки води ЧМ_кін = 100 КУО/см³, що відповідає ступеню очистки води > 97%.

Висновки. Одержані результати вказують на інтенсивне кавітаційне очищення води від досліджених мікроорганізмів в умовах експерименту, що підтверджує вплив природи досліджуваного газу на процес руйнування мікробіологічних забрудників у воді. В кінцевому результаті отримано практично чисту воду, що дозволяє скидати оброблену воду у відкриті водойми.

Епізоотична ситуація щодо вароозу медоносних бджіл (Apis Mellifera) окремих районів Чернівецької області

К. Ю. Тимчук — 2021-06-03

Мета. Охарактеризувати епізоотичну ситуацію щодо вароозу медоносних бджіл (Apis mellifera Linnaeus, 1758) на території чотирьох районів Чернівецької області.

Методи. Матеріал зібрано згідно чинних «Правил відбору зразків патологічного матеріалу, крові, кормів, води та пересилання їх для лабораторного дослідження». Інвазованість бджолиних колоній, ступінь екстенсивності вароозної інвазії імаго (ЕІ, %) та ступінь ураження розплоду визначали за загальноприйнятими методами.

Результати. Збір матеріалів проводили впродовж літнього періоду (червень–серпень) 2020 року із 203-х бджолиних колоній 80-ти приватних пасік у межах чотирьох адміністративних районів Чернівецької області. Встановлено, що інвазованість бджолиного підмору та запечатаного розплоду досліджених районів області становила 34,80±14,97 % і 38,98±9,51 % відповідно. Досліджені райони характеризувалися різним співвідношенням ступенів екстенсивності вароозної інвазії імаго. Найвищою виявилася сумарна відносна чисельність колоній, в яких для імаго притаманна відсутність кліщів або слабкий ступінь екстенсивності вароозної інвазії (від 95,3 % до 100 % обстежених колоній у досліджених районах). Близько двох відсотків обстежених колоній Хотинського та Сторожинецького районів характеризувалися середнім ступенем ураження і лише 2,35 % обстежених колоній Хотинського району мали сильний ступінь екстенсивності вароозної інвазії. За результатами аналізу розплоду виявили ураження з високим ступенем – 1,23 % у Хотинському районі та вкрай високим – 2 % у Сторожинецькому.

Висновки. Результати наших досліджень вказують на необхідність щорічного проведення контролю епізоотичної ситуації на пасіках щодо вароозу саме літньої пори року для своєчасного виявлення кліща Varroa та удосконалення методів профілактики і лікування вароозу.

Cекція «Екологія і життєвий простір» ІV міжнародного наукового конгресу «Society of Ambient Intelligence 2021»

Н. В. Максименко — 2021-06-03

ІV Міжнародний науковий конгрес «Society оf Ambient Intelligence 2021»

Міжнародна конференція «Екологічна безпека – сучасні напрямки та перспективи вищої освіти»: перший досвід

А. Н. Некос — 2021-06-03

Міжнародна конференція «Екологічна безпека – сучасні напрямки та перспективи вищої освіти» .

Міжнародна кооперація Каразінського навчально-наукового інституту екології у 2020 році: діяльність та результати

К. Б. Уткіна — 2021-06-03

Стаття присвячена нинішнім міжнародним проектам, реалізованим Каразінські навчально-научним інститутом екології. Докладно описані основні заходи і результати на 2020 рік за трьома проектами.