Аналіз даних моніторингу якості підземних вод з використанням ГІС-технологій

Актуальність. Невід’ємною складовою частиною водних ресурсів є підземні води, які широко використовуються для водопостачання, зрошення, як лікувальні (мінеральні води), як сировина для добування цінних компонентів (промислові води) та як джерело теплової енергії (термальні води). Стан підземних вод України в цілому кращий, ніж поверхневого стоку, хоча іноді спостерігається забруднення їх стоками промислових підприємств, тваринницьких комплексів тощо. У деяких промислових районах (Донбас, Кривбас) розвиток шахт і кар’єрів негативно впливає на якість і запаси підземних вод. Шляхом багаторічного відкачування води з цих об’єктів їхній рівень дуже зменшився, а з деяких водоносних горизонтів вода зникла взагалі. В останні 15-20 років на стан підземних вод впливають як нові, так і значна кількість твердих та рідких відходів, нагромаджених за попередні десятиріччя. У місцях мокрої консервації шахт відбувається зміна хімічного складу підземних вод.
Природний режим підземних вод порушується з моменту розкриття гірничими виробками першого від поверхні водоносного горизонту і після відкачування з нього води. При цьому запаси підземних вод зменшуються, а стан і якість поверхневих вод суттєво погіршуються. Рівень підземних вод знижується на площі, що перевищує площу розробки родовища в десятки й сотні разів. Постійне погіршення якості підземних вод пов’язано з майже 3000 фільтрувальних накопичувачів стічних вод на території України, а також з широким використанням мінеральних добрив і пестицидів [1].
Дана тема є актуальною, оскільки через слабку захищеність водних об’єктів існує прогресуюча тенденція кількісного і якісного виснаження підземних вод; необхідна стабілізація сучасної гідроекологічної ситуації в містах і істотне її покращення у найближчому майбутньому. Для вирішення цих проблем необхідно проводити моніторинг якості підземних вод [2].
Для прикладу виконання поставленої задачі взято місто Кривий Ріг. Криворізький індустріальний регіон відіграє провідну роль в економіці України та є основною сировинною базою для розвитку чорної металургії, має стратегічне значення для економічної незалежності та безпеки держави. Через високу навантаженість промисловими об’єктами Кривий Ріг відноситься до числа міст України з найбільш небезпечною екологічною ситуацією, яка склалася в результаті тривалого (більш як 100 років) та інтенсивного (більш як 150 млн.т на рік) видобування залізних руд і їх переробки.
Розв’язання задачі. На першому етапі аналізу даних моніторингу якості підземних вод здійснено розробку бази даних, яка містить наступні таблиці:

  • таблиця з інформацію про свердловини;
  • таблиця з відомостями про дати відбору та значення показників;
  • таблиця, що містить відомості про райони;
  • таблиця, яка містить дані про рівень води в свердловинах;
  • таблиця з відомостями про перелік показників з їх граничними значеннями.

Для зручної роботи з даними створено форми, що відображають основні дані по свердловинам: номер свердловини, індекс, координати, абсолютну відмітку устя, а також – дані моніторингу підземних вод, що включають хімічний склад підземних вод та їх середньорічні рівні (рис. 1).


Рис. 1. Форма з даними моніторингу підземних вод
Для аналізу та візуалізації даних створено запити по речовинам. Для подальшої роботи здійснено підключення таблиць, сфомованих в результаті виконання запитів, до карти геоінформаційної системи міста Кривий Ріг. На основі цих даних побудовано матриці забруднення підземних вод міста за основними гідрохімічними показниками. На рис. 2 наведено приклад матриць забруднення за сульфатами (2009-2011 рр.).


а)

б)

в)
Рис. 2. Матриці забруднень міста Кривий Ріг за показником “Сульфати”,
2009 (а), 2010 (б) та 2011 (в) роки

У 2009 році збільшений вміст сульфатів у підземних водах спостерігається у таких районах міста: Жовтневий, Саксаганський, Довгинцівський райони. У 2010 році – підвищений вміст сульфатів у Центрально-Міському та Інгулецькому районах. У 2011 році – різке збільшення вмісту показника за межами міста на південному заході.
Для забезпечення прийнятної якості підземних вод необхідним є:

  • вдосконалення методів очищення промислових та господарсько-побутових стічних вод;
  • створення виробництв з безстічною технологією і замкнутою системою промислового водопостачання та каналізації;
  • обмеження використання отрутохімікатів і добрив на сільськогосподарських територіях.

Таким чином, запропоновано підхід до аналізу даних стану підземних вод з використанням сучасних ГІС-технологій, що забезпечують можливість проведення просторового аналізу даних моніторингу, який може бути використаний при подальшому прогнозуванні розвитку ситуації та формуванні управлінських рішень.

Список літератури

  1. Рубан С. А. Ґрунтові води України/ С. А. Рубан, А. В. Ніколішина. – Дніпропетровськ: ДВ УкрДГРІ, 2005. – 426 с.
  2. Сарычева Л. В. Компьютерный эколого-социально-экологический мониторинг регионов. Геоинформа- ционное обеспечение/ Л. В. Сарычева. – Днепропетровск: НГУ, 2003. – 174 с.

Аналіз даних моніторингу якості підземних вод з використанням ГІС-технологій [Електронний ресурс]  / Крижановський Є.М., Волощук М.В. // Режим доступу: http://eco.com.ua/content/analiz-danyh-monitoryngu-yakosti-pidzemnyh-vod...

Оцінка: 
0
No votes yet