Ecological assessment and forecasting of surface water conditions in the Southern Bug River in the territory of Mykolaiv region
Loading...
Date
2025
Authors
Horoshkova, Lidiіa
Menshov, Oleksandr
Nekos, Alla
Korniichuk, Yuliia
Horoshkov, Stanislav
Kochanov, Eduard
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
The issue of water supply and water security has become more relevant in the territory of Ukraine under conditions of war. Taking into account that Ukraine has an extensive water infrastructure, which includes large multipurpose reservoirs, hydroe-lectric power station dams, cooling systems for nuclear power plants, and others, the impact of the war is already environmentally hazardous and catastrophic. That is why research into anthropogenic influence, including during military actions, is relevant for the Southern Bug River, which is an important strategic resource for the ecological, social, and economic development of the Mykolaiv region of Ukraine. The purpose of article. Assessment of anthropogenic and military impact on the surface waters of the Southern Bug River within the Mykolaiv region, which are used for drinking water supply, in order to forecast the development of the ecological situation and to form measures for its improvement at the stage of post-war recovery of the country. Research methods. Methods of comparison, computer-based statistical data processing using correlation analysis of the results, as well as modeling and forecasting using regression analysis, were applied. Research results. The paper presents the results of studies on the impact of anthropogenic and military pressure on the ecological state of surface waters within the Mykolaiv region, namely the Southern Bug River, at 153 km, near the village of Oleksiivka (village of Pankratove), drinking water intake of the city of Yuzhnoukrainsk, Mykolaiv region (47°86′87″ N, 31°11′97″ E). A forecast of the level of anthropogenic load from key pollutants was carried out using regression equations, and projected levels of phosphate ions, ammonium ions, sulfate ions, chloride ions, BOD₅, and dissolved oxygen in the surface waters of the Southern Bug River were determined. Conclusions. The study presents the results of a comprehensive ecological assessment of the quality of surface waters of the Southern Bug River in the city of Yuzhnoukrainsk, Mykolaiv region, over the period of 2003–2024. The dynamics of key water quality indicators were studied, in particular the content of phosphate ions, ammonium, sulfate ions, chloride ions, biochemical oxygen demand (BOD₅), and the level of dissolved oxygen. The obtained analysis results allow us to conclude that the aquatic system of the Southern Bug River in the area of Oleksiivka (Pankratove) has a stable biogenic-organic load, which intensified during 2020–2024. An increase in nitrogen, phosphates, surfactants, and herbicides indicates a systematic influence of domestic and agricultural pollution sources. The trends in COD/BOD₅, combined with a decrease in dissolved oxygen, indicate a decline in aeration potential and an increased risk of hypoxia. A forecast of the anthropogenic load level from key pollutants was carried out using regression equations, and projected levels of phosphate ions, ammonium ions, sulfate ions, chloride ions, BOD₅, and dissolved oxygen in the surface waters of the Southern Bug River were determined.
Description
Питання водозабезпечення та водної безпеки актуалізувались на території України в умовах війни. З ураху-ванням того, що Україні має розгалужену водну інфраструктуру, яка включає великі багатоцільові водосховища, греблі гідроелектростанцій, охолоджувальні установки для атомних станцій та ін. вплив війни вже сьогодні є екологонебезпечним та катастрофічним. Крім того, в умовах військової агресії поверхневі та підземні води, а також атмосферне повітря зазнають прямого мілітарного впливу. Цей вплив є відчутним як для головних річок, таких як Дніпро, Південний Буг, Інгул, Сіверський Донець, так і для малих річок, а також природних та штучних водойм, прибережних зон Азовського та Чорного морів. Саме тому актуальним є дослідження антропогенного впливу, у т.ч. і під час військових дій, для річки Південний Буг, яка є важливим стратегічним ресурсом для еко-логічного, соціального та економічного розвитку Миколаївської області України. У роботі представлено резуль-тати комплексної екологічної оцінки якості поверхневих вод річки Південний Буг в місті Південноукраїнськ Ми-колаївської області за період 2003–2024 рр. Досліджено динаміку ключових показників якості води, зокрема вмі-сту фосфатів-іонів, амонію, сульфатів-іонів, хлорид-іонів, біохімічного споживання кисню (БСК₅) та рівня розчи-неного кисню. На основі даних Лабораторії моніторингу вод та ґрунтів РОВР у Миколаївській області проведено прогнозування динаміки вмісту забруднюючих речовин за допомогою регресійних моделей та оцінено здатність річки до самоочищення. Отримані результати аналізу дозволяють дійти висновку, що водна система р. Південний Буг у районі с. Олексіївка (с. Панкратове) має стійке біогенно-органічне навантаження, посилене у 2020–2024 рр. Зростання вмісту азоту, фосфатів, ПАР та гербіцидів вказує на систематичний вплив побутових і аграрних джерел забруднення. Тренди ХСК/БСК₅ у поєднанні зі зниженням розчиненого кисню свідчать про зниження аераційного потенціалу та ризик гіпоксії. Встановлено, що основне антропогенне навантаження створює промисловість, сіль-ське господарство та комунальні підприємства. Було здійснене прогнозування рівня антропогенного наванта-ження за основними забруднювачами з використанням регресійних рівнянь та визначені прогнозні рівні фосфат-іонів, амоній-іонів, сульфат-іонів, хлорид-іонів, БСК5 та кисню розчиненого у поверхневих водах р. Південний Буг.
Keywords
surface waters, ecological assessment, anthropogenic load, water pollution, correlation data analysis, regression analysis, forecasting, article, поверхневі води, екологічна оцінка, антропогенне навантаження, забруднення вод, кореляційний аналіз даних, регресійний аналіз, прогнозування
Citation
Ecological assessment and forecasting of surface water conditions in the Southern Bug River in the territory of Mykolaiv region / Lidiia Horoshkovа, Oleksandr Menshov, Alla Nekos, Yuliia Korniichuk, Stanislav Horoshkov, Eduard Kochanov // Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Геологія. Географія. Екологія. - 2025. - Вип. 63. - C. 542-555. - https://doi.org/10.26565/2410-7360-2025-63-40