ОЦІНКА ЯКОСТІ ПОВЕРХНЕВИХ ВОД ДЛЯ ЗРОШЕННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ ФУНКЦІЇ БАЖАНОСТІ ХАРРІНГТОНА
DOI:
https://doi.org/10.32782/pcsd-2023-2-5Ключові слова:
зрошення, індекс якості води, функція бажаності Харрінгтона, річка УманкаАнотація
Мета представленого дослідження полягала у вивченні існуючих підходів та розробленні власної методології узагальненого оцінювання фізико-хімічних та хіміко-токсикологічних показників складу поверхневих вод з метою їхнього використання для зрошення. Показано актуальність роботи через ключову роль іригації при вирішенні продовольчої проблеми на фоні глобальних змін клімату. Метод агрегації окремих показників полягав у використанні функції бажаності Харрінгтона як широко відомого прийому кваліметрії. У якості субіндексів розраховано показники SAR та коефіцієнт зрошення за Стеблером. Шкали часткових бажаностей di для кожного окремого параметру складу та властивостей води складено на основі класифікації якості води для зрошення, які містять нормативні документи у даній області, а саме ДСТУ 2730:2015 Захист довкілля. Якість природної води для зрошення. Агрономічні критерії та ВНД 33-5.5-02-97 Вода для зрошення. Екологічні критерії. Процедуру розрахунку індексу якості води для зрошення (ІЯВЗ) проводили із використанням власного програмного продукту WODA v0.6А, написаного мовою Python. На прикладі оцінювання якості води річки Уманка (Черкаська обл.) продемонстровано результати застосування запропонованої методології у вигляді ІЯВЗ за 18 показниками (рН, каламутністю, сухим залишком, вмістом головних йонів мінеральної матриці, фосфатів, нітратного азоту, заліза загального, вмісту цинку, купруму, плюмбуму та кадмію, перманганатної окисності). Встановлено, що на зниження загальної оцінки якості впливають варіабельність показників рН, каламутності, гідрокарбонатної твердості та перманганатної окиснюваності. Кількісна оцінка якості води для потреб зрошення коливалася від 73% (добре) до 61% (задовільно). Апріорі передбачуваним став факт погіршення якості річкової води нижче міста Умань. Використання запропонованої методики стане у нагоді для організації просторово-часового моніторингу, обробки даних спостережень та моделювання якості води за будь-яким набором параметрів їхнього складу та властивостей для різних видів водокористування та водоспоживання.
Посилання
Lorenzo R. Adapting agriculture to climate change via sustainable irrigation: biophysical potentials and feedbacks. Environmental Research Letters. 2022. 17 (6). Article 063008.
Zaman M., Shahid S.A., Heng L. Irrigation Water Quality. In: Guideline for Salinity Assessment, Mitigation and Adaptation Using Nuclear and Related Techniques. Springer, Cham. 2018. P. 113–131.
Stavi I., Priori S., Thevs N. Impact of climate change and land-use on soil functions and ecosystem services in drylands. Front. Environ. Sci. 2022. 10. Article 851751.
Al Yousif M. A., Chabuk A. Assessment Water Quality Indices of Surface Water for Drinking and Irrigation Applications – A Comparison Review. Journal of Ecological Engineering. 2023. 24(5). P. 40–55.
Wilcox L. V. Classification and use of irrigation waters, p. 16. U.S. Dept. Of Agriculture, Circular № 696. 1955. Washington, DC.
Simsek C., Gunduz O. IWQ Index: A GIS-Integrated Technique to Assess Irrigation Water Quality. Journal of Environmental Monitoring and Assessment. 2007. 128. Р. 277–300.
Horton R.K. An index number system for rating water quality. Journal Water Pollution Control Federation. 1965. 37. Р. 300–305.
Chidiac S., El Najjar P., Ouaini N., Youssef El Rayess, Desiree El Azzi. A comprehensive review of water quality indices (WQIs): history, models, attempts and perspectives. Rev Environ Sci Biotechnol.2023. 22. P. 349–395.
Brown R.M., McClelland N.I., Deininger R.A., Trozer R.G. A Water Quality Index-Do we dare? Water and Sewage Works. 1970. 117 (10). Р. 339–343.
Walski T.M., Parker F.L. Consumers Water Quality Index. Journal of Environmental Eng. ASCE. 1974. 100 (3). Р. 593–611.
Dinius S.H. Design of an index of water quality. Water Resources Bulletin. 1987. 23 (5). Р. 833–843.
Smith D.G. A Better Water Quality Indexing System for Rivers and Streams. Journal of Water Science and Technology. 1990. 24 (10). Р. 1237–1244.
Shihab A.S., Al-Rawi S.M. Application of Water Quality Index to Tigris River Within Mosul City. Journal of Al-Rafidain Eng. 1994. 4 (3). Р. 80–92.
Numaan M. M. Development of Water Quality Index for Tigris river water between Alsharqat and Alboajeel. 2008. M.Sc. Thesis, Engineering Collage. University of Tikrit.
Fulazzaky M A. Water quality evaluation system to assess the status and the suitability of the Citarum river water to different uses. Environ Monit Assess. 2010. 168(1-4). P. 669–684.
Морозов О.В., Морозов В.В., Ісаченко С.О. Науково-методичні підходи щодо оцінки якості природної води для зрошення (на прикладі Каховської зрошувальної системи). Водні біоресурси та аквакультура. 2019. 1. С. 90–101.
Географія Уманщини: навч. посіб. / І.П. Козинська, О.І. Ситник, І.В. Кравцова та ін.]. К. : Інтерлінк, 2006. 176 с.
Берчак В.С. Антропогенні ландшафти долини річки Уманки. Наукові записки Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського. Серія «Географія». 2014. 26. С. 98–107.
Voitenko L., Voitenko A. Integrated assessment of irrigation water quality based on Harrington's desirability function. International Journal of Agriculture, Environment and Food Sciences. 2017. 1(1). P. 55–58.
Tanji K.K. Agricultural salinity assessment and management. ASCE Manuals & Reports on Engineering Practice. 1990. № 71. ASCE, N.Y. P. 220–236.
