Теорія і методи аналізу регіональних гідрохімічних систем (стр. 31 )

За результатами проведеного кластерного аналізу виконано ієрархічне районування досліджуваної території (табл.4.15); площі водозборів з однорідними гідрохімічними умовами, що характеризувалися як мінімум двома, чи декількома пунктами спостережень, було об’єднано у 14 локальних гідрохімічних мезосистем І порядку. Останні були об’єднані у 4 локальні гідрохімічні мезосистеми ІІ порядку, а саме :

1) Слуцько-Волинська;

2) Верхнєтетерівсько-Гнилоп’ятьська;

3) Поліська Убортсько-Тетерівська ;

4) Словечансько-Овруцька.

Таблиця 4.14

НА ІНШОМУ ФАЙЛІ

Таблиця 4.14

НА ІНШОМУ ФАЙЛІ

Рис.4.33.

НА ІНШОМУ ФАЙЛІ

Таблиця 4.15

Територіальна структура регіональної гідрохімічної макросистеми

поверхневих вод Житомирського Полісся

Структурні одиниці районування

I. Слуцько-Волинська локальна гідрохімічна мезосистема

IІ порядку

I-1

Слуцька локальна мезо-ГХС I порядку

I-2

Новоград-Волинська мезо-ГХС I порядку

II. Верхнєтетерівсько-Гнилоп’ятьська локальна гідрохімічна мезосистема

IІ порядку

II-3

Верхнєтетерівська локальна мезо-ГХС I порядку

II-4

Гнилоп’ятьська локальна мезо-ГХС I порядку

II-5

Гуйвинська локальна мезо-ГХС I порядку

II-6

Житомирська мезо-ГХС I порядку

III. Поліська Убортсько-Тетерівська локальна гідрохімічна мезосистема

IІ порядку

III - 7

Убортська локальна мезо-ГХС I порядку

III - 8

Верхнє-Ужська локальна мезо-ГХС I порядку

III - 9

Нижнє-Ужська локальна мезо-ГХС I порядку

III-10

Іршанська локальна мезо-ГХС I порядку

III-11

Тетерівсько-Коростишівська локальна мезо-ГХС I порядку

III-12

Тетерівсько-Радомишльська локальна мезо-ГХС I порядку

IV. Словечансько-Овруцька локальна гідрохімічна мезосистема

IІ порядку

IV-13

Верхнєноринсько-Словечанська локальна мезо-ГХС I порядку

IV-14

Овруцько-Норинська локальна мезо-ГХС I порядку

Кожна з локальних гідрохімічних мезосистем ІІ порядку була утворена об’єднанням 2 – 4 гідрохімічних мезосистем І порядку. Завдяки цьому було досягнуто ціль гідрохімічного районування – встановлення ієрархічної територіальної структури гідрохімічної макросистеми поверхневих вод Житомирського Полісся.

На основі даної схеми районування було виконано візуалізацію територіальної структури гідрохімічної системи шляхом побудови карти гідрохімічного районування поверхневих вод Житомирського Полісся за комплексом показників - параметрів внутрішньої і зовнішньої структури дослідженої гідрохімічної макросистеми ( рис. 4.34).

Кожен з виділених під час кластеризації районів характеризує гідрохімічну систему з специфічним комплексом речовин та процесів, що протікають за участю цих речовин у межах даної території. Ці комплекси речовин та процесів склалися в результаті взаємодії екзосистемних та ендосистемних факторів формування гідрохімічних систем.

Гідрохімічні системи нижчих ієрархічних рівнів характеризують прості структурні речовинно-процесні утворення, а із зростанням розмірів систем і їх рівнів в системній ієрархії ускладнюються і речовинно-процесні комплекси. Причиною цього є збільшення кількісного різноманіття факторів, що формують систему.

Розглянемо специфіку окремих локальних гідрохімічних систем.

Слуцько-Волинська локальна гідрохімічна мезосистема IІ порядку. Об’єднує водозбори річок Случ, Тня та Церем.

У південній частині виділеного району, що відповідає території поширення даної ГХС, переважає долинно-зандровий тип місцевості. Підземні води залягають неглибоко, тому широкого поширення, особливо у правобережній частині річки Случ, набули болота. Ця частина території нагадує північне Полісся. Зрідка зустрічаються лесові “острови” з сірими лісовими ґрунтами, які розорані і використовуються в сільському господарстві.

Нижче за течією р. Случ, внаслідок широкого поширення підвищених витягнутих ділянок з лесовими відкладами територія набуває ознак лісостепової зони. Тут сформувалися малородючі світло-сірі лісові грунти, у яких, окрім того, протікають процеси площинної та глибинної ерозії.

Використання досліджуваної території у сільському господарстві супроводжується широкомасштабними меліоративними заходами, родючість грунтів підвищується шляхом внесення добрив, збереження врожаю вимагає застосування отрутохімікатів (пестициди, гербіциди).

У гідрохімічному відношенні стан цих водозборів характеризувався за даними моніторингових спостережень на р. Случ вище м. Новоград-Волинського (хімічний стан води річок Случ та Тня) та нижче міста (рівень антропогенного навантаження на хімічний склад води). Контроль за процесами самоочищення річки від забруднюючих речовин виконувався за даними транскордонного моніторингового пункту на р. Случ біля с. Вигнанка.

На основі проведених досліджень було встановлено, що Слуцько-Волинська локальна мезо-ГХС І порядку утворена в результаті об’єднання двох локальних мезо-ГХС І порядку : Слуцької та Новоград-Волинської. Об‘єднання цих систем нижчого рангу у систему вищого рангу було виконано на основі комплексу показників, більшість з яких характеризували аналогічні умови та процеси формування хімічного складу та якості води. В той же час було виявлено декілька характерних показників, які дали змогу з впевненістю виділити дві локальні ГХС І порядку, як такі, що відрізняються за умовами формування певних показників якості води.

Для наочного представлення відмінностей цих систем, порівняємо значення характерних показників-індикаторів умов формування ГХС, які виражені у процентах, які означають внесок кожного із представлених показників у формування процесно-функціональної структури ГХС (рис.4.35).

Коментуючи представлені на рисунку дані і беручи при цьому до уваги особливості територіального розміщення обох ГХС, слід підкреслити, що на досліджуваній території переважають процеси формування параметрів ГХС, головним чином, під впливом меліоративних заходів та сільськогосподарського виробництва, що супроводжується інтенсифікацією ерозійних процесів через значне розорювання нестійких до ерозійно-дефляційних процесів земель та надходженням з продуктами ерозії і поверхнево-схиловим стоком значної кількості хімічних речовин.

Рис 4.34. Картосхема гідрохімічного районування регіональної гідрохімічної макросистеми Житомирського Полісся за комплексом системоформуючих репрезентативних показників

Рис.4.35. Порівняння кількісних значень факторних навантажень на формування двох локальних ГХС І порядку

Домінування цих факторів спостерігається в межах усієї Слуцької локальної мезо-ГХС І порядку. В той же час Новоград - Волинська локальна ГХС І порядку, відрізняється від неї тим, що характеризує гідрохімічну систему з підвищеним рівнем антропогенного навантаження, яке обумовлене надходженням комунально-побутових стічних вод. Вона має значно менше територіальне поширення і характеризує головним чином ділянку річки, де відбувається самоочищення річкових вод від забруднюючих речовин, що надійшли з комунальних очисних споруд м. Новоград-Волинська. Довжина цієї ділянки відповідно до проведених нами розрахунків коливається від 12 км влітку до 37 км взимку. Фізико-хімічна обстановка на даній ділянці річки досить складна, суттєво відрізняється від суміжних територій і обумовлюється станом протікання окислювально – відновних процесів.

Верхнєтетерівсько-Гнилоп’ятьська локальна гідрохімічна мезосистема ІІ порядку. Характеризується складними умовами формування хімічного складу води. Саме через це в її межах виділено 4 ГХС нижчого рангу, кожна з яких має свої гідрохімічні особливості.

Перша з них - Верхнєтетерівська локальна мезо-ГХС I порядку охоплює верхню частину басейну р. Тетерів – ділянку від витоку до місця впадіння р. Гнилоп’ять. В фізико-географічному відношенні цей район характеризується поєднанням лісостепових ландшафтів з поліськими. Водороздільні території покриті малогумусними чорноземами, дреновані ділянки – вилуженими чорноземами.

У поймі р. Тетерів поширені лугово-болотні території, сильно заболочені ділянки з торф’яниками.

Територія поширення розглядуваної локальної ГХС характеризується головним чином високим ступенем сільськогосподарської освоєності території. Так розораність угідь досягає тут 75% від загальної площі території, а площа лісів становить всього 10%.

Саме тому результати системного аналізу параметрів цієї ГХС показали домінуючу роль ерозійно-дефляційних процесів (31%) та надходження різноманітних отрутохімікатів (24%) у формуванні гідрохімічних процесів.

Гнилоп’ятьська локальна мезо-ГХС I порядку повністю охоплює водозбір р. Гнилоп’ять, який за природними умовами дуже схожий до водозбору Верхнього Тетерева. Однак у вирізненні цієї території методами системного аналізу в окрему ГХС відіграли роль не природні фактори, а високий рівень антропогенного навантаження на водні ресурси.

Окрім сільськогосподарського навантаження, яке тут значно зростає, збільшується також забруднення води стічними водами комунального господарства м. Бердичева та промисловими стічними водами Бердичівського шкірзаводу.

Хоча вплив стічних вод не є домінуючим системоформуючим фактором, все ж під його впливом в межах даної локальної ГХС формується особливий тип гідрохімічного режиму та якості води, що якраз і вирізняє дану ділянку водозбору р. Тетерів як окрему ГХС.

Гуйвинська локальна мезо-ГХС I порядку охоплює водозбір р. Гуйви, що характеризується горбистою місцевістю, складеною воднольодовиковими різнозернистими пісками і перекритими мореною. Ґрунти переважно дерново-середньопідзолисті, в пониженнях глеєві. Трапляються сірі лісові ґрунти та опідзолені чорноземи. Розораність коливається в межах 63-85%, що в поєднанні з рельєфом обумовлює домінування впливу ерозійно-дефляційних процесів (33% від сумарного впливу усіх факторів) на формування даної ГХС. На другому місці за значимістю стоїть такий фактор як скид стічних вод (31%). Наявність цього фактора – результат скидання стічних вод Андрушівського цукрового, спиртового заводів, інших промислових та комунальних підприємств у річку Гуйву.

Житомирська локальна мезо-ГХС I порядку як за своїми параметрами, що характеризують її процесно-функціональну структуру, так і за структурою факторів формування є унікальною. Вона характеризує типову антропогенно трансформовану гідрохімічну систему.