Ідентифікація антропогенного впливу на підземні води міських і сільських територій із використанням стабільних ізотопів

Abstract

Об’єкт дослідження – підземні та поверхневі води міської та сільської території. Мета роботи – вивчення антропогенного впливу на підземні води міських і сільських територій із використанням стабільних ізотопів. Розглянуто теоретичні засади застосування методів ізотопної гідрології для аналізу антропогенного впливу на природні води. Проаналізовано можливості використання стабільних ізотопів водню та кисню як індикаторів походження вод, умов їх формування та механізмів трансформації у природноантропогенних системах. Обґрунтовано доцільність інтеграції ізотопних і гідрохімічних методів для підвищення достовірності екологічних оцінок. Наведено характеристику території досліджень Харківської області, зокрема кліматичних умов, геологічної будови, рельєфу, поверхневих і підземних вод, а також систем водокористування в межах м. Харків і сільських населених пунктів. Показано, що поєднання природних гідрогеологічних умов та різної інтенсивності антропогенного навантаження формує просторово неоднорідні умови водообміну й якості вод. Описано методи досліджень, що включають формування мережі точок спостережень, методику відбору проб підземних і поверхневих вод, лабораторні ізотопні та гідрохімічні аналізи, а також способи статистичної та просторової обробки результатів. Обґрунтовано репрезентативність вибірки та наукову коректність застосованих методів для подальшої інтерпретації отриманих даних. За результатами ізотопно-гідрохімічного аналізу ідентифіковано просторово диференційований характер антропогенного впливу на води міських і сільських територій. Встановлено, що для окремих міських джерел характерне переважно природне інфільтраційне живлення, тоді як для урбанізованих ділянок зафіксовано ознаки змішаного живлення та гідравлічного зв’язку з поверхневими водами. У сільській місцевості виявлено підвищені концентрації нітратів і більшу варіабельність гідрохімічних показників, що свідчить про слабший природний захист неглибоких водоносних горизонтів. Сформульовано рекомендації щодо використання ізотопно-гідрохімічного підходу в системах моніторингу водних ресурсів, управління джерелами водопостачання та контролю якості вод у сільській місцевості. Визначено перспективи подальших досліджень, пов’язані з розширенням просторовочасової мережі спостережень і впровадженням результатів у регіональні програми екологічного контролю.