Browsing by Author "Погребенник, Володимир Дмитрович"

Now showing 1 - 4 of 4

Визначення рівня екологічної безпеки регіону методом токсико-енергетичного відгуку біотичних компонентів водних екосистем
(Чорноморський національний університет імені Петра Могили, 2018) Безсонов, Євген Миколайович; Андрєєв, В’ячеслав Іванович; Чорноморський національний університет імені Петра Могили; Погребенник, Володимир Дмитрович; Петрук, Роман Васильович
У дисертації представлено розв’язання актуальної науково-практичної задачі, що полягає в розробленні комплексного методу оцінювання рівня екологічної безпеки регіону на основі дослідження показників біотичних компонентів її водних екосистем як останньої ланки в навколишньому середовищі, на яку накладається вся сукупність трансформаційних процесів прямого та опосередкованого багатофакторного впливу. Водні екологічні системи визначено оптимальним інтегральним показником стану взаємовідносин людини і природи в конкретній соціоекологічній системі регіонального або локального рівня. В основу оцінювання та забезпечення екологічної безпеки регіону покладено кількісні показники стенобіотичних компонентів водних екосистем, теоретичні основи біосферних законів толерантності (оптимальності), ускладнення та розподілу енергії у ланцюгах живлення. На базі означених складових розроблено метод токсико-енергетичного відгуку, який оперує введеними поняттями «показника потенційної смертності» та «енергетичної ніші», спорідненої за певною ознакою групи організмів. Запропоновано методику їхнього визначення. Експериментально доведено шкідливий вплив стічних вод на стенобіонтні організми, зокрема родини Gammaridae. На основі польових та камеральних досліджень визначено токсикологічну та енергетичну функцію відгуку гідробіонтів річки на дію комплексу природних та антропогенних чинників. Встановлено закономірності реакції, які використано під час розрахунку індексу екологічної безпеки річки Південний Буг та інтегровано в чисельне значення рівня екологічної безпеки регіону. На прикладі Миколаївського регіону України проаналізовано причинно-наслідкові зв’язки між промисловим комплексом та природним середовищем, які визначають низьке поточне значення розробленого індексу екологічної безпеки. Встановлено, що визначальним чинником формування екологічної безпеки водної екосистеми і прилеглих соціоекологічних систем є рівень зарегулювання басейну. У середовищі програмування R та MS Excel визначено ступінь кореляційного зв’язку між водністю річки та її гідрохімічними показниками. З використанням методів статистичного аналізу доведено, що водність досліджуваної водної екосистеми зменшується. Розроблено дев’ятиступеневий алгоритм визначення рівня екологічної безпеки природних та соціоекологічних систем на основі використання методу токсико-енергетичного відгуку. Обґрунтовано планово-ситуативний алгоритм забезпечення екологічної безпеки. Визначено техногенний ризик для промисло-вого об’єкту в басейні річки (на прикладі Южно-Українського атомного енергокомплексу). Запропоновано методики визначення розміру екологічної шкоди для водної екосистеми в енергетичному еквіваленті. Обґрунтовано межі природокористування та визначено орієнтовні об’єми певних екосистемних послуг річки. Досліджено ефективність використання показника окисно-відновного потенціалу природних вод для оцінювання їхньої якості і стану екосистеми загалом. Результати аналізу міжнародного екологічного права довели, що забезпечення екологічної безпеки має зайняти пріоритетне місце в системі сталого розвитку соціоекосистем. В диссертации представлено решение актуальной научно-практической задачи, которая заключается в разработке комплексного метода оценки уровня экологической безопасности региона на основе исследования показателей биотических компонентов еѐ водных экосистем как последнего звена в окружающей среде, на которое накладывается вся совокупность трансформационных процессов прямого и посредственного многофакторного влияния. Водные экологические системы определены оптимальным интегральным показателем состояния взаимоотношений человека и природы в конкретной социоэко-логической системе регионального или локального уровня. Основу системы оценивания и обеспечения экологической безопасности региона составляют количественные показатели стенобионтных компонентов водных экосистем, теоретические основы биосферных законов толерантности Шелфорда, усложнения и распределения энергии в пищевых цепях. На базе этого, разработан метод токсико-энергетического отклика, который оперирует введенными понятиями «показателя потенциальной смертности» и «энергетической ниши», схожих по определенному признаку группы организмов. Экспериментально определены закономерности реакции стенобионтов на действие загрязняющего вещества, которые использованы при расчетах индекса экологической безопасности реки Южный Буг и интегрированы в численное значение уровня экологической безопасности региона. Установлено, что определяющим фактором формирования экологической безопасности водной экосистемы и примыкающих социоэкологических систем является уровень зарегулирования бассейна. Используя методы статистического анализа доказано, что водность исследуемой водной экосистемы уменьшается. Разработан девятиступенчатый алгоритм определения уровня экологической безопасности природных и социоэкологических систем. Обоснован планово-ситуативный алгоритм обеспечения экологической безопасности. Рассчитано значение техногенного риска для промышленного объекта в бассейне реки (на примере Южно-Украинского атомного энергокомплекса). Предложены методики определения размера экологического вреда для водной экосистемы в энергетичес-ком эквиваленте. Обоснованы границы природопользования и рассчитан объем некоторых экосистемных услуг реки. Исследована эффективность использования показателя окислительно-восстановительного потенциала природных вод для оценивания уровня их качества и состояния экологической системы в целом. The dissertation presents the solution of the actual scientific and practical task, which consists in developing a comprehensive method for assessing the level of ecological safety in the region. It is based on the study of indicators of local water ecosystems biotic components, as the last link in the environment, which is imposed on the entire set of transformational processes of direct and indirect multifactorial influence. Aquatic ecological systems are considered the most objective integral indicator of the relationship between man and nature in a specific socioecological system of the regional or local level. Quantitative indicators of the stenobiotic components of aquatic ecosystems, the theoretical foundations of the Biosphere Laws such as tolerance of Shelford’s, the complexity and energy distribution in food chains are determined as the basis of assessment and provision system of the region ecological safety. Using the mentioned constituents, a method of toxic-energy response is developed, which operates with the concepts of «indicator of potential mortality» and «energy niche» related to a certain feature of a group of organisms. The methodology of their determination is also developed. The harmfulness of the sewage factor on the stenobionous organisms, in particular the Gammaridae family, has been experimentally proved. Based on field and cell research, the toxicological and energy response functions of river hydrobionts to the complex of natural and anthropogenic factors action was determined. The established regularities of the reaction are used in calculating the ecological safety index for the Southern Bug River. On the example of the Mykolaiv region of Ukraine, the causal relationships between the industrial complex of man and the natural environment, which determine the low current value of the proposed index, are analyzed. It was established that the determining factor for the formation of ecological safety of the water ecosystem and the surrounding socioecological systems is the level of damming in the basin. In the R environment and MS Excel, the degree of correlation between river water flow and its hydrochemical parameters is determined. Using the methods of statistical analysis, it has been proved that the water content of the investigated aquatic ecosystem is reduced. A nine-step algorithm for determining the level of ecological safety of natural and socioecological systems, using the method of toxic-energy response, was developed. The plan-situational algorithm for ensuring environmental safety was substantiated. The man-made risk for an industrial object in the river basin (for the South-Ukrainian Nuclear Energy Complex) was determined. The methodologies of calculating the size of ecological damage for water ecosystems in the energy equivalent are proposed. The limits of nature use are grounded and the estimated volumes of ecosystem services of the river are determined. The efficiency of using the index of oxidation-reduction potential of natural waters for the estimation of their quality level and the state of the ecological system in general was investigated. The results of the analysis of international environmental law prove that the providing of ecological safety should take a priority place in the system of socioecosystems sustainable development.
Екологічна безпека гірничо-хімічного підприємства на стадії ліквідації
(Національний університет "Львівська політехніка", 2021) Джумеля, Ельвіра Анатоліївна; Погребенник, Володимир Дмитрович; Національний університет "Львівська політехніка"; Петрук, Роман Васильович; Триснюк, Василь Миколайович
Оцінювання рівня екологічної безпеки питного водопостачання
(Національний університет "Львівська політехніка", 2021) Крисінська, Діана Олександрівна; Клименко, Леонід Павлович; Чорноморський національний університет імені Петра Могили; Погребенник, Володимир Дмитрович; Петрук, Роман Васильович
Дисертаційну роботу присвячено вирішенню важливого науково-практичного завдання – оцінюванню рівня екологічної безпеки питного водопостачання. Запропоновано оцінювання рівня екологічної безпеки питного водопостачання проводити з використанням ризик-орієнтовного підходу. В основу запропонованого комплексного методу оцінювання рівня екологічної безпеки питного водопостачання закладено ідею визначення ризику канцерогенного та неканцерогенного походження. Розроблено алгоритм оцінювання рівня екологічної безпеки питного водопостачання. Встановлено діапазони рівня екологічної безпеки питного водопостачання, що визначаються межами ризику, який не загрожує здоров’ю людини. Проведено лабораторні польові дослідження якості питної води централізованого водопостачання та підземних джерел водопостачання. Одержані результати використано для підтвердження ефективності використання запропонованого методу оцінювання рівня екологічної безпеки питного водопостачання. У середовищі Curve Expert та MS Excel визначено існування екологічного ризику канцерогенного походження для здоров’я жителів міста Миколаєва, що може бути спричинений якістю питної води. Визначено ступінь кореляційного зв’язку між кількістю зафіксованих злоякісних новоутворень та концентрацією хлороформу у питній воді. Досліджено основні причини погіршення якості питної води. Обґрунтовано екологічну необхідність впровадження дуальної системи водопостачання в населеному пункті та досліджено її економічну ефективність. Запропоновано затвердити поняття «технічна вода» в головних державних документах, що регламентують галузь водопостачання.The dissertation is devoted to solving an important scientific and practical problem assessing the level of environmental safety of drinking water supply. The degradation of the aquatic environment under the influence of anthropogenic activities, the shortage of fresh water due to irrational use of nature, led to the water crisis, which the world scientific community has officially classified as the 5 most important global risks for the next ten years. Given the importance of drinking water for human life, considered that the assessment of the level of ecological safety of drinking water should be carried out using a risk-based approach, moving from the existing differentiated definition of the concentration of drinking water quality and their comparison with normalized values to take into account negative effects for the human body due to the manifestations of the consequences of danger in the form of disease, disability, mortality, etc. The proposed comprehensive method for assessing the level of ecological safety of drinking water supply is based on the idea of calculating the risk of carcinogenic and non-carcinogenic origin. An algorithm for determining the level of ecological safety of drinking water supply has been developed. The ranges of the level of ecological safety of drinking water supply are determined, which are determined by the limits of the risk that does not threaten human health: 10–8 ≤ Rс ≤ 10–6 – for carcinogenic substances, 0,161 ≤ Rnс ≤ 0,160 – for non-carcinogenic substances (within the range – «safe» or outside «dangerous»). Laboratory field researches of drinking water quality of centralized water supply and underground water supply sources were carried out. The obtained results were used to confirm the effectiveness of the proposed method of assessing the level of environmental safety of drinking water supply. In the Curve Expert and MS Excel environment identified the existence of an environmental risk of carcinogenic origin for the health of Mykolaiv residents, which may be caused by the quality of drinking water. The degree of correlation between the number of detected malignancies and the concentration of chloroform in drinking water was determined. The main reasons for the deterioration of drinking water quality and the emergence of a dangerous state of the drinking water supply system have been studied. The ma in the settlement is substantiated anin ones are The ecological necessity of introduction of dual (double) water supply systemd the problem of its economic efficiency is investigated. In the context of the implementation of an alternative dual (double) water supply system, the dissertation proposes to separate networks for drinking water supply and technical and to approve the concept of «technical water» in the main state documents governing the water supply industry.
Підвищення рівня екологічної безпеки довкілля за допомогою інтегрованої системи управління побутовими відходами
(Національний університет "Львівська політехніка", 2019) Коваль, Ірина Ігорівна; Погребенник, Володимир Дмитрович; Національний університет «Львівська політехніка»; Петрук, Василь Григорович; Леськів, Галина Зіновіївна
У дисертаційному дослідженні вирішено актуальне науково-практичне завдання – підвищення рівня екологічної безпеки регіону інтегрованою системою управління побутовими відходами. На основі системного аналізу літературних джерел виявлено основні тенденції розвитку методів і систем управління відходами. Здійснено моделювання інтегрованої системи управління відходами на основі її декомпозиції і матричних рівнянь показника якості середовища. Запропоновано класифікацію опаковальних відходів, як інформаційний засіб для їх сортування. Виконано аналіз впливу Львівського полігону побутових відходів на навколишнє середовище і встановлено рівні забруднення ґрунтів, поверхневих і підземних вод. Розроблено рекомендації щодо поліпшення екологічного стану територій, прилеглих до Львівського полігону побутових відходів. Подано підходи до організації інтегрованої системи управління побутовими відходами регіону, методи сортування та мінімізації побутових відходів на локальному рівні. Визначено етапи процесу управління відходами для житлових комплексів. Запропоновано схему інтегрованої системи управління побутовими відходами. В диссертационном исследовании решена актуальная научно-практическая задача – повышение уровня экологической безопасности региона интегрированной системой управления бытовыми отходами. На основе системного анализа литературных источников выявлены основные тенденции развития методов и систем управления отходами. Разработаны основы интегрированного управления бытовыми отходами, в основу которого положен иерархический принцип. Осуществлено моделирование интегрированной системы управления бытовых отходов на основе ее декомпозиции и матричных уравнений показателя качества среды. Разработана классификация отходов упаковки по источникам образования, назначению, типу материала, размерам и т.п. Она является эффективным информационным средством для сортировки, переработки и утилизации бытовых отходов. Предложено разделение задач и ответственность участников “товарно-производственной цепи” по круговороту отходов упаковки и разработаны методы их минимизации. Выполнен анализ влияния Львовского полигона бытовых отходов на окружающую среду и установлен факт загрязнения почв, поверхностных и подземных вод. Установлено превышение ГДК у почве для тяжелых металлов – Кадмия, Купрума, Плюмбума, Ферума, Мангана, Стронция. Определены коэффициенты загрязнения основных загрязнителей: Цинк, Манган, Стронций. Полученные результаты позволили обоснованно выбирать стратегию управления бытовых отходов с целью минимизации уровня экологической опасности. Предложены рекомендации по улучшению экологического состояния и почвенного покрова территорий, прилегающих к Львовскому полигону бытовых отходов, а также план необходимых мероприятий по приведению полигона в состояние экологически безопасной территории. Обоснованы подходы по сортировке бытовых отходов, в основу которых положены принципы сбора и сортировки всех бытовых отходов, и предложена логистическая схема управления отходами на уровне жилого комплекса, преимуществом которой является их минимизация и экономическая эффективность. Определены этапы процесса управления отходами для жилых комплексов. Предложен новый метод измерения концентрации веществ, который заключается в излучении и приеме импульсного ультразвукового сигнала в контролируемую и n эталонных веществ, измерении разности времен распространения ультразвуковых сигналов в эталонных веществах, в контролируемом и двух эталонных веществах, который характеризуется высокой точностью. На основе предложенных математических моделей разработаны подходы к построению региональной геоинформационной интегрированной системы управления бытовыми отходами, в основу которой положен анализ, систематизация и обработка информации характеристик загрязнения окружающей среды и бытовых отходов, статистическая и региональная информация об объектах образования и переработки отходов, моделирования и прогнозирования их уровня. Предложенная структура системы позволяет достичь высокого уровня экологической безопасности региона. Результаты работы внедрены в практику деятельности организаций и учреждений и учебный процесс. In the dissertation work the actual scientific-practical task, such as increasing of the region ecological safety level by the integrated system of household waste management, is solved. The main tendencies of the development of waste management methods and systems based on system analysis of domestic and foreign literature sources were revealed, which made it possible to substantiate the need to improve the approaches to the organization and construction of an efficient integrated waste management system. Mathematical models of integrated waste management system because of their decomposition, based on matrix equations of the quality index of the environment were developed. This made it possible to create a geo-relational database model. Classification of packaging waste as an information tool for their sorting was developed. It supplies the opportunity for further progress to develop a wide range of effective management of packaging waste and acceptable methods for their recycling and utilization. Complex analysis of the impact of the Lviv household waste landfill on the environment has been carried out and the fact of contamination of soils, surface, and underground waters has been established. The main source of environmental pollution is infiltration, which is formed because of atmospheric precipitation and processes occurring in the “body” of the landfill. Recommendations for improvement of the ecological state and soil cover of the territories adjacent to the Lviv household waste landfill have been developed. The approaches to organization of integrated management system of household waste in the region are developed. The methodology of household waste sorting at the local level is developed, the feature of which is the sorting of all household waste, which makes it possible to minimize the amount of waste at landfills and save money on the construction of sorting enterprises. Stages of the waste management process for residential complexes are defined and monitoring schemes, integrated control, waste management, and minimization of waste generation are proposed.