Анотація до роботи:

Царькова Ю.В. «Забезпечення екологічної безпеки розвитку і функціонування водних і наземних екосистем Широколужанського масиву Карпатського біосферного заповідника» –Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.01 – екологічна безпека. – Український науково-дослідний інститут екологічних проблем, Харків, 2008.

У даній дисертаційній роботі показано, що екологічна безпека функціонування водних і наземних екосистем може бути забезпечена за рахунок вдосконалення системи проведення екологічного моніторингу шляхом комплексного визначення ІЗВ, ЕІ та запропонованої автором методики «ІС», що дозволяє встановити можливі зміни наземних екосистем.

Вперше за екосистемним принципом зроблено оцінку якості води річок Лужанка і Тересва у процесі динамічного розвитку природних систем ШМ КБЗ за довгостроковий період при наявності достатнього фактографічного матеріалу. Визначено ІЗВ для р. Лужанка 0,19-2,1 та р. Тересва – 0,42-2,86, а також ЕІ для
р. Лужанка 1,42-2,71,45-3,13 та р. Тересва – 1,79-2,71,85-3,64. Показано, що зміни якості води залежать від витрат води і встановлено, що найбільші зміни відбуваються з мінеральним складом води. Досліджено, що можлива зміна ІС під час переходу води з гідрокарбонатно-кальцієвої до гідрокарбонатно-натрієвої у періоди як з підвищеними витратами води, так і в меженні періоди, а це, в свою чергу, може сприяти вилугуванню ґрунтів.

Запропоновані наступні технічні рішення, які мають сприяти оздоровленню гірських екосистем та забезпеченню екологічної сталості щодо біологічного та ландшафтного різноманіття. Для збереження водорегулюючих властивостей лісових насаджень ШМ КБЗ та прилеглих територій, забезпечення оптимальних ґрунтових умов, запобігання процесів вилугування, вторинного засолення, ерозії автором запропоновано і впроваджено технічні рішення в основі яких лежать заходи лісової біологічної рекультивації до складу якої входить комплекс заходів, які забезпечують створення сприятливого водно-повітряного та поживного режимів ґрунту для лісових культур. Зокрема внесення мінеральних добрив (запропоновано використання нітроамофосу) та проведення природоохоронної фітомеліорації (використання рослинних бар’єрних зон для закріплення берегових ґрунтів).

1. Встановлено, що здійснення екологічного моніторингу на заповідних територіях є невід’ємною складовою забезпечення екологічно-безпечного розвитку природних і природно-техногенних систем.

2. Вперше за екосистемним принципом зроблено оцінку якості води річок Лужанка і Тересва у процесі динамічного розвитку природних систем ШМ КБЗ. В результаті визначено ІЗВ, який становить для р. Лужанка 0,19-2,1, р. Тересва – 0,42-2,86, а також ЕІ, який становить для р. Лужанка 1,42-2,71,45-3,13, р. Тересва – 1,79-2,71,85-3,64. Клас для обох річок гідрокарбонатний, тип ІІ-ІІІ, група, в переважній більшості, кальцієва, яка в певні періоди переходить до натрієвої.

3. На основі декомпозиційного аналізу системи матеріальних балансів різних категорій руслових поверхневих вод науково обґрунтовано причини (гідрометеорологічні) і потенційно-можливі наслідки взаємообумовлених змін водних і наземних екосистем ШМ під впливом дії гідрометеорологічних факторів. На прикладі запропонованої автором системної моделі розглянуті наслідки цих впливів:

при зміні якості води досліджуваних річок відбувається порушення динамічної рівноваги між головним іоном () і загальною мінералізацією (u), що призводить до переходу води з кальцієвої у натрієву групу, а це, в свою чергу, стає причиною вилугування ґрунтів;

методом статистичного аналізу, встановлено, що натрієва група води є нетиповою для досліджуваних річок і в звичайних умовах розвитку річок повертається до кальцієвої групи;

при переході води з кальцієвої у натрієву групу спостерігається зміна іонної сили;

вперше для досліджуваних річок запропоновані рівняння залежності концентрації u та іону кальцію від різних витрат води.

4. Вперше для заповідних територій розкрито особливості змін розвитку водних (мінерального складу води з переходом її з кальцієвої у натрієву групу) і наземних екосистем ШМ КБЗ і фактори, що призводять до порушення екологічно безпечного їх функціонування. Для збереження водорегулюючих властивостей лісових насаджень ШМ КБЗ та прилеглих територій, забезпечення оптимальних ґрунтових умов, запобігання процесів вилугування, вторинного засолення, ерозії автором запропоновано і впроваджено технічні рішення (акт впровадження від 29.12.2006
№ 980 ) в основі яких лежать заходи лісової біологічної рекультивації до складу якої входить комплекс заходів, які забезпечують створення сприятливого водно-повітряного та поживного режимів ґрунту для лісових культур. Зокрема, - внесення мінеральних добрив (запропоновано використання нітроамофосу) та проведення природоохоронної фітомеліорації (використання рослинних бар’єрних зон для закріплення берегових ґрунтів).

5. Показано, що екологічна безпека функціонування водних і наземних екосистем може бути забезпечена за рахунок вдосконалення системи проведення екологічного моніторингу. Використовуючи вдосконалену систему проведення екологічного моніторингу та запропонованих технічних рішень розроблена схема поточного управління природокористуванням, картографічна модель оцінки якості води р. Лужанка і р. Тересва для ШМ (акт впровадження від 05.12.2006 № 845) та подано рекомендації щодо відкриття гідрометеопосту й гідрохімічного створу з проведенням спостережень на річці Лужанка (лист від 14.03.2006 р. № 154).

6. Для річок Лужанка і Тересва визначено прогнозне рівняння, що виражає загальну тенденцію зміни концентрацій мінералізації в часі. Правильність вирахуваного рівняння та його довірчих меж підтверджено фактичною мінералізацією в р. Лужанка за 2005 р., яка відрізняється від вирахуваної аналітично на 7%. Знайдено гіперболічно-степеневу залежність для розрахунку концентрації мінералізації води залежно від витрат води в річках, яка має високу точність розрахунку.

Публікації автора:

1. Царькова Ю.В. Визначення оцінки якості та екологічного індексу для водних об’єктів Карпатського біосферного заповідника (КБЗ) //Зб. наук. праць «Екологія і ресурси». –К.: ІПНБ, 2004. -№ 9. –С.101-107.

2. Царькова Ю.В. Шляхи вирішення нагальних проблем водних об’єктів Карпатського біосферного заповідника //Зб. наук. праць «Екологія і ресурси». –К.: ІПНБ, 2005. -№ 11. –С.147-152.

3. Царькова Ю.В. До питання оптимізації природокористування в Карпатському біосферному заповіднику //Зб. наук. праць «Екологія і ресурси». –К.: ІПНБ, 2005. -№ 12. –С.143-146.

4. Удод В.М., Царькова Ю.В. Екологічний моніторинг якості води деяких річок Карпатського біосферного заповідника (КБЗ) //Зб. наук. праць «Екологія і ресурси». –К.: ІПНБ, 2006. -№ 13. –С.81-85.

5. Удод В.М., Трофімович В.В., Царькова Ю.В. Оцінка впливу гідрохімічного складу води річок на наземні екосистеми (на прикладі Карпатського біосферного заповідника) //Науково-технічний збірник «Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки» . –К.: КНУБА, 2006. № 7.-С.19-34.

6. Царькова Ю.В. Екологічна безпека функціонування водних і наземних екосистем Карпатського біосферного заповідника (Широколужанський масив) //Зб. наук. праць «Екологія і ресурси». –К.: ІПНБ, 2007. -№ 16. –С.81-90.

7. Царькова Ю.В. Екологічна оцінка якості водних об’єктів Карпатського біосферного заповідника // Зб. наук. праць Матеріали І-ої міжнародної науково-практичної конференції «На шляху до сталого розвитку регіонів. Екологічні та соціально-економічні аспекти». –Полтава, 2004. –С.108-111.

8. Удод В.М., Царькова Ю.В. Збереження ландшафтів і природних властивостей заповідних територій України //Тези доповідей 65-ї науково-практичної конференції, Ч.2, -К.: КНУБА, 2004. –С.82-83.

9. Удод В.М., Царькова Ю.В. Екологічна та гідрографічна характеристика річок басейну Тиса у районі розташування Карпатського біосферного заповідника //ХІІІ Міжнародна науково-практична конференція «Экология и здоровье человека. Охрана воздушного и водного бассейнов. Утилизация отходов». Т.ІІ. –Х.:, 2005. –С. 65-67.

10. Біосферні центри культурно-екологічної мережі та здійснення екологічного моніторингу на їх території (на прикладі Карпатського біосферного заповідника) /Уклад. Удод В.М., Трофімович В.В., Царькова Ю.В. –К.: КНУБА, 2006. -52 с.

Особистий внесок здобувача в роботах, опублікованих у співавторстві, складається в: [4] - зроблена екологічна оцінка якості води річок шляхом вирахування ІЗВ води та визначено екологічні класи забрудненості води; [5] – на основі проведеного моніторингу подано аналіз змін якості води річок залежно від різних генетичних категорій вод; [8] - обґрунтовано основні зміни, які можуть відбуватися з наземними екосистеми при зміні якості води водних екосистем; [9] - подана екологічна характеристика річок басейну Тиси у районі розташування Карпатського біосферного заповідника; [10] – наведено результати екологічної оцінки якості вод досліджуваних річок та здійснено прогнозування статистичним методом.