Экология / 6. Экологический
мониторинг
Аспірант Жученко Є. В.
Черкаський державний технологічний
університет, Україна
УПРАВЛІННЯ В СИСТЕМІ
МОНІТОРИНГУ ЕКОЛОГІЧНОГО
СТАНУ ГРУНТОВИХ ВОД
Однією з комплексних (міжгалузевих) функцій управління в галузі екології є проведення екологічного
моніторінгу. У Постанові Верховної Ради України "Про Основні
напрями державної політики України у галузі охорони довкілля,
використання природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки"
№188/98-ВР від 05.03.98 визначається, що для реалізації державної
екологічної політики визначають три рівні управління: національний,
регіональний, місцевий [1]. На усіх трьох рівнях серед функцій зазначено
проведення моіторингу стану навколишнього природнього середовища.
Необхідно відзначити, що в даний час прісні підземні води відіграють значну
роль у господарсько-питному водопостачанні населення, тому постійний моніторинг
їх стану у безпосередній близькості від водоспоживача є нагальною потребою.
Проте на безпосереднє охоплення усіх територій натурними спостереженнями
потрібні неабиякі кошти. Комп’ютерний моніторинг стану системи підземних вод,
заснований на статистичних дослідженнях, допоможе звернути увагу на найбільш
проблемні ділянки. Мета моніторингу – збирання конкретної інформації, проведення
експериментів, моделювання процесів як основа для прогнозування [2]. Система
контролю за довкіллям, а, зокрема, і за станом ґрунтових вод, включає такі
основні види діяльності: систематичні спостереження за станом навколишнього
середовища, визначення ступеня антропогенного впливу на нього, з’ясування факторів
і джерел такого впливу [3].
Основою для комп’ютерного моніторингу екологічного стану ґрунтових вод є
база даних натурних спостережень за їх фізико-хімічним складом. Статистичний
масив даних допоможе спрогнозувати екологічний стан ґрунтових вод при вже
існуючих природних і техногенних впливах. При цьому база даних є відкритою,
тобто буде поповнюватися із надходженням нових даних натурних спостережень,
уточнюючи моделі прогнозу. Нагадаємо, що база даних – це упорядкована
сукупність даних, які призначені для комп’ютерного зберігання, накопичення та
обробки. База даних забезпечує централізоване створення, оновлення та
нарощування даних. Одна з важливих рис баз даних – незалежність даних від
особливостей прикладних програм, що їх використовують. Іншою важливою рисою баз
даних є можливість зміни фізичних особливостей зберігання даних без зміни
їхньої логічної структури [4].
При здійсненні дослідження були зібрані дані натурних вимірювань для
території Черкаської області, що підпадають під найбільший вплив з боку
Кременчуцького водосховища. Це частково території Супійської (свердловини 1–34,
1а–6а), Золотоніської (свердловини 1–45), вся територія Тясминської
(свердловини 1–158) осушувально-зволожувальних систем (ОЗС) та території трьох
населених пунктів: м. Черкаси (свердловини 23-2265, 23-2266, 23-2267, 23-939),
с. Чапаєвка (свердловина 24-913) та с. Дєньги (свердловина 2-801). На
територіях ОЗС заміри проводила Черкаська гідрогеолого-меліоративна партія, на
територіях населених пунктів – Дочірнє підприємство "Центрукргеологія".
База даних показників мінерального складу грунтових вод є базисною основою
інформаційного забезпечення для вирішення таких завдань:
-
перетворення натурних показників в
інформаційні;
-
синтез узагальнених оцінок стану
грунтових вод за часовими зрізами;
-
синтез математичної моделі динаміки
узагальненої оцінки стану грунтових вод.
У більшості випадків досліджувалися 15 показників мінерального складу
ґрунтових вод: pH, CO32-, HCO3-, SO42-,
Cl-, NO2-, NO3-, NH4+,
Ca2+, Mg2+, Fe2+, Na++K+,
окислюваність, загальна жорсткість, загальна мінералізація. Крім того, до уваги
приймалася глибина залягання ґрунтових вод від поверхні землі.
Створена за отриманими даними база даних складається з 6 таблиць:
1.
довідник територій, на яких розташовані
свердловини (Place);
2.
довідник організацій, які проводили
заміри (Contora);
3.
довідних видів замірів (Description);
4.
довідник свердловин (Skvag);
5.
таблиця із замірами (Zamer);
6.
бланк заміру (Zamer_blank).
Кожна таблиця складається з декількох полів. Так, перша таблиця містить
такі поля: код, назву та карту місцевості, на якій проводилися вимірювання;
друга – код та назву організації; третя – код виду заміру та його назву (це
поле дозволить додавати відомості про інші види хімічних або фізичних
характеристик вод); четверта таблиця містить код свердловини, код території, до
якої належить свердловина, номер свердловини, фото або схему свердловини (дане
поле дозволить поповнювати візуальну інформацію) та поле додаткової інформації
про свердловину. П’ята таблиця містить код заміру, код виду заміру, значення
заміру та код бланку заміру, до якого він належить. Шоста таблиця вміщує такі
відомості: код бланку заміру, дату проведення заміру, код організації, що
проводила замір, код свердловини, з якої брався замір. Схематичне зображення
структури бази даних можна побачити на рисунку 1.
Рис. 1 – Схема бази даних „Мінеральний склад ґрунтових
вод території Черкаської області під впливом Кременчуцького водосховища”
Базу даних створено за допомогою системи управління базами даних
Firebird-1.5.2.4731-Win32. Firebird (Firebirdsql) — потужна, компактна,
кросплатформенна, вільна система управління базами даних, що надає найбільш повну
підтримку стандартів ANSI SQL та працює на Linux, Windows (як у нашому випадку)
і різноманітних Unix платформах [5]. Доступ до бази
даних здійснюється через дружній інтерфейс програми Voda 1.2, реалізований за
допомогою Delphi 7.0. Програма Voda 1.2 дозволяє створювати звіти за
статистичними даними, що містяться у базі даних. Для створення звітів
використовується генератор звітів FastReport 4, який дозволяє побудувати звіт
будь-якого рівня складності з його наступним збереженням, експортом у PDF-файл
або виведенням на друк. Згрупувати дані у звіті можна як за територією, де
проводилися вимірювання, так і за певною свердловиною, обравши часовий
діапазон. Для коректної роботи програми Voda 1.2 необхідним є наступне
програмне забезпечення: система управління базами даних
Firebird-1.5.2.4731-Win32 та PivotCube – технологія, створена для проектування,
створення та підтримки аналітичних систем "сховищ даних". У
майбутньому до можливостей даної програми планується додати аналіз наявних
статистичних даних для подальших прогнозів стану ґрунтових вод, тобто
синтезувати базу знань.
Отже, у якості об’єкта моніторингу і, у подальшому, прогнозу, як
попереджувального знання, виступає система ґрунтових вод трьох населених
пунктів та трьох ОЗС. Основою для цього є база даних замірів мінерального
складу ґрунтових вод. В результаті виконаної роботи проведено збір, обробку та
систематитизацію статистичних даних мінерального складу ґрунтових вод на
території Черкаської області, що підпадає під вплив Кременчуцького водосховища,
що є одним із етапів екологічного моніторингу стану вод.
Література:
1.
Зуєв В. Правове регулювання реалізації
екологічного управління в Україні та шляхи його вдосконалення. [Електронний
ресурс] – Режим доступу: http://mama-86.org.ua/ecodemocracy/experts_zuev_u.htm.
- Назва з екрану.
2.
Лук'янова Л. Б. Основи екології: Навч.
посібник. - К.: Вища школа, 2000. - 327 с.
3.
Бойчук Ю. Д., Солошенко Е. М., Бугай О.
В. Екологія і охорона навколишнього середовища: Навч. посібник. - Суми: ВТД
"Університетьська книга", 2002. - 284 с.
4.
Словарь по кибернетике / Под ред. ак. В.
М. Глушкова, - К.: Главная редакция Украинской советской энциклопедии. 1979, -
624 с.
5.
Firebird Project. [Электронный ресурс] -
Режим доступа: http://www.firebirdsql.org. - Название с экрана.