Проєкт «Розробка комплексної системи онлайн-моніторингу стану водних артерій Чернігівської області» було впроваджено у 2023 році спеціалістами «Світового центру даних «Геоінформатика та сталий розвиток» та Асоціації професіоналів довкілля (PAEW) за активної участі спеціалістів Національного технічного університету «Київський політехнічний інститут» імені І. Сікорського та державного університету «Житомирська політехніка» за сприяння Програми розвитку ООН (ПРООН) в Україні в межах Програми із відновлення та розбудови миру за фінансової підтримки Уряду Швеції.
Чому комплексна система онлайн-моніторингу стану водних артерій вкрай необхідна саме сьогодні?
Погляньмо на проблематику водних ресурсів Чернігівщини як пілотного проєкту.
Рівень забезпеченості України водними ресурсами не є достатнім, хоча потенційні ресурси річкового стоку оцінюються у 209,8 км³.
Основними споживачами води є (відносно до загального споживання): проект по моніторингу вод з UNDP
Чернігівська область займає одне з перших місць в Україні за запасами підземної та поверхневої води і є найбезпечнішою прісними водами. Та й у плані забезпечення питною водою Чернігову пощастило. Водозабір тут здійснюється із артезіанських свердловин – із глибини 720 метрів. Ця вода цілком придатна для споживання без додаткового очищення та дезінфекції.
А от стан води, яка попадає в каналізацію, дійсно жахає.
Стічні води після очищення знову потрапляють до річки Білоус, яка є притокою річки Десна. Водночас Десна впадає в річку Дніпро – одне із джерел питного водозабезпечення Києва. моніторинг
Очистку стічних вод у Чернігові забезпечує місцевий водоканал. У 2006–2011 роках у Чернігові відбувалася реконструкція очисних споруд, збудованих ще за радянських часів, які не забезпечували необхідний рівень очищення стоків.
Тут вперше в Україні введено в дію ультрафіолетову установку очищення води – це дало змогу перейти з хлорного знезараження стоків до опромінення їх ультрафіолетом, що виключило шкідливий вплив хлороорганіки на водний басейн.
Водоканал забезпечує аналіз води, яка скидається в річку Білоус. Але аналіз такий проводять вручну, і цього вочевидь не достатньо, щоб побачити реальну картину забруднення води. водні ресурси
Згідно з офіційною статистикою, щороку у водойми України скидають близько 300 млн кубометрів неочищених стоків. Неофіційна статистика показує значно гірші результати.
18 % від загального скиду – забруднені води, неочищені або недостатньо очищені на очисних спорудах.
Зверніть увагу!
Автоматизований моніторинг довкілля ґрунтується на створенні й застосуванні комп’ютерних технологій оперативного збирання, оброблення та передачі даних від великої кількості віддалених і розподілених на значній території об’єктів.
Дашборд моніторингу якості води дає змогу досліджувати стан забруднення поверхневих вод області в розрізі окремих моніторингових пунктів.
Інтерактивна панель містить інструменти які дають змогу:
Але промислові підприємства не є основними забруднювачами стічних вод в Україні.
Найбільшу небезпеку становлять побутові відходи та миючі засоби, що спричиняють у стоках високі концентрації азоту амонійного, поверхнево-активних речовин і фосфатів. водні ресурси
Саме такі домішки і спричиняють «цвітіння» поверхневих водойм та їх заболочування.
Отже, враховуючи проблематику забруднення поверхневих вод Чернігівської області як пілотної, регулярні аварійні забруднення водотоків, наявність значної кількості потенційних джерел забруднення поверхневих вод, зокрема транскордонних, складнощі наявної системи моніторингу та її трансформації, а також маючи кейси позитивного впровадження сенсорних систем автоматичного моніторингу у світі й Україні, можна рекомендувати впровадження дистанційної автоматичної системи моніторингу на водних обʼєктах області у визначених місцях підвищеного ризику забруднення поверхневих вод і на станціях впровадження дослідницького моніторингу.
Проєкт «Розробка комплексної системи онлайн-моніторингу стану водних артерій Чернігівської області» має стати рішучим кроком уперед до створення комплексної дієвої системи онлайн-моніторингу як фундаментального інструменту для прийняття рішень у сфері екологічної безпеки та формування державної політики сталого розвитку.
Єдину систему моніторингу формують три рівні:
Автоматичні системи контролю за якістю поверхневих вод складаються із датчикової частини, яка розміщується в різних точках контрольованого водного середовища, апаратури передачі даних і центральної станції для прийому та реєстрації аналогових і цифрових сигналів.
Найпоширенішими є такі способи розміщення блоку датчиків:
Перевага першого способу в тому, що інформація надходить у задану точку без транспортного запізнення та пов’язаних із цим похибок.
Недоліком способу є необхідність частого виймання блоку датчиків для очистки та перевірки. Цей метод практично не застосовують на річках складного гідрологічного режиму та в районах із суворим кліматом.
Другий спосіб конструктивно простіший і надійніший. Його недоліками є:
Цей спосіб широко застосовують у закордонних конструкціях.
Для передачі даних на центральну станцію використовують аналоговий і цифровий способи. Перший спосіб зручний і простий в реалізації, другий – забезпечує високу точність, але потребує додаткових витрат на апаратуру перетворення аналогових сигналів на цифрові.
Інформацію можна передавати телефоном, радіо та електронною поштою. Реєстрація та збереження інформації в системах здійснюється самописцями, перфораторами, записами на магнітні або електронні носії.
В Україні широко застосовується автоматична станція контролю поверхневих вод (АСКПВ) і автоматична станція контролю забруднення вод (АСКЗВ-Г).
Ольга Сютікова,менеджерка проєкту, спеціалістка з охорони навколишнього середовища Програми розвитку ООН в Україні
Враховуючи нагальну потребу вдосконалення української екологічної політики, Програма розвитку ООН в Україні підтримала розроблення інтерактивної онлайн-платформи зі стану моніторингу річок, яка буде доступна як громадськості, так і експертам.
Людмила Циганок, президентка Асоціації професіоналів довкілля (PAEW)
Це моніторинг якості води в режимі реального часу, що допомагає виявити потенційні проблеми на ранніх стадіях і може використовуватися для відстеження довгострокових змін (тенденцій) якості води, що водночас дає змогу виявити серйозніші проблеми, які потребують негайного вирішення. Це сучасний інструмент управління і збалансованого розвитку.
В ньому зацікавлені всі – держава, бізнес, громади та водоканали. Це інструмент для визначення точного стану водойм і підбору їх «правильного лікування». Відкритість, своєчасність, достовірність даних – основна мета проєкту.
Дмитро Новицький, президент Асоціації «Укрводоканалекологія»
Асоціація «Укрводоканалекологія» виступила одним із замовників такого онлайн-моніторингу якості води в наших річках. Держава мала б делегувати повноваження державного моніторингу професійним громадським організаціям із залученням до цієї роботи насамперед громад, які потерпають від антропогенного та військового навантаження на водні артерії зараз на сході та півдні країни.
Із нашої точки зору, держава має забезпечити адміністрування таких систем, і ті стейкхолдери, які потребують таких даних для подальшої роботи, мають отримувати це безкоштовно, щоб Україна рухалася вперед, а наші показники якості питної води відповідали європейським нормам і директивам, які Україна імплементує у своє законодавство.
Мар’яна Гінзула, кандидатка географічних наук, магістр екології, голова водного комітету Асоціації професіоналів довкілля (PAEW)
Розбудова системи моніторингу національного масштабу – пріоритетне завдання для безпеки всіх громадян. Тим паче під час війни ми щиро вболіваємо за те, щоб різні типи моніторингу – волонтерський, громадський та інші – були включені в систему національного та дозволили розбудовувати його ширину й глибину, оскільки валідність та універсальних даних створюють повномасштабну і правдиву картину того, що відбувається насправді.
Приклади реалізації системи дистанційного моніторингу в Україні
Приклади реалізації системи дистанційного моніторингу за параметрами водного середовища за допомогою сенсорів in-situ є і в Україні. Зокрема, в межах реалізації протягом 2003–2004 років Меморандуму про взаєморозуміння між Урядом України та Урядом США про співпрацю з питань завчасного попередження про паводки у Закарпатській області (Україна), було споруджено та встановлено сім автоматизованих інформаційно-вимірювальних гідрометеорологічних станцій і приймальну станцію в БУВР Тиси, на яких використовується супутниковий зв’язок і енергоживлення сонячними батареями. Вказані станції згодом були успішно інтегровані в спільну українсько-угорську автоматизовану інформаційно-вимірювальну систему «Тиса» (АІВС-«Тиса»). Інформація, зібрана під час паводків, є, без сумніву, вирішальною для зменшення збитків від водної стихії.
Не так давно був реалізований проєкт «THEOREMS-Dnipro» (гідрометеорологічний та екологічний моніторинг транскордонної ділянки річки Дніпро), спрямований на підвищення ефективності системи моніторингу річки Дніпро, підвищення екологічної обізнаності та ефективності комплексного керування транскордонними водними ресурсами річки Дніпро у Чернігівській (Україна) та Гомельській (Білорусь) областях. В межах проєкту встановлено дві нові автоматизовані та енергетично автономні станцій AHMES (Automated HydroMeteorological / Ecological Station) на території РБ (м. Лоєв) та України (м. Любеч) із можливістю віддаленого управління.
Костянтин Єфремов, директор Світового центру даних «Геоінформатика та сталий розвиток»
Система онлайн-моніторингу водних артерій Чернігівської області представлена у вигляді інтерактивного хабу, який включає в себе дашборди, вебкарти та інші застосунки, які демонструють стан забруднення поверхневих вод у межах Чернігівської області та дають змогу окремо оцінити вплив природних та антропогенних факторів на стан забруднення води в межах стаціонарних і мобільних пунктів відбору проб якості води.
Окремі інтерактивні застосунки Хабу складаються із інтерактивної тематичної панелі для візуалізації результатів моніторингу якості води, яка демонструє диференціацію забруднення у межах Чернігова за окремими пунктами відбору проб. Стан і ступінь забруднення можна досліджувати, використовуючи інструменти самої карти (пунсони, теплову карту, спливаючі вікна). Для цього потрібно натискати на елементи зацікавлення (всі позначки є інтерактивними). Для ознайомлення з узагальненими характеристиками щодо забруднення можна використовувати бічні графіки та інструменти, які дають змогу у динаміці ознайомитися із основними процесами забруднення та виокремити фактори, які можуть впливати на критичне збільшення концентрації речовин у поверхневих водах. Інший застосунок дає змогу оцінити вплив промисловості на якість поверхневих вод.
Інструменти дашборду дають змогу задати радіус потенційної зацікавленості та виокремити необхідний перелік промислових об’єктів, які можуть становити загрозу щодо погіршення якості води.
За схожим алгоритмом працює дашборд аналізу впливу сільськогосподарської діяльності, де проводиться візуалізація кадастрових ділянок, які знаходяться у потенційній зоні впливу на стан якості поверхневих вод поблизу водних артерій регіону.
ДИВИТИСЬ ВІДЕО ПРО ПРОЄКТ
Розробники проєкту вже презентували онлайн-платформу замовникам і потенційним користувачам. А також уже отримали запити від п’яти областей (Чернігівська, Київська, Дніпропетровська, Полтавська, Миколаївська). Є сподівання, що інші територіальні громади захочуть приєднатися до цього проєкту.
Без відкритості даних щодо обсягів забруднюючих речовин для громадськості (синхронізація даних служби статистики, податкових органів, системи державного моніторингу і систем громадського моніторингу якості водних об’єктів) неможливо прискорити процес стимулювання реалізації природоохоронних заходів.
Україні життєво необхідно переймати європейський досвід із побудови ефективної системи онлайн-моніторингу стану водних ресурсів.
Тож, запрошуємо до співпраці місцеві громади, водоканали та зацікавлені у контролі якості води у ріках громадські організації.
| Проєкт реалізовано консорціумом об’єднань «Світовий центр даних «Геоінформатика та сталий розвиток» та «Асоціація професіоналів довкілля «PAEW» за сприяння Програми розвитку ООН (ПРООН) в Україні в межах Програми із відновлення та розбудови миру за фінансової підтримки Уряду Швеції.
Програму підтримали одинадцять міжнародних партнерів: Європейський Союз (ЄС), Європейський інвестиційний банк (ЄІБ), Посольство США в Україні, а також уряди Канади, Данії, Німеччини, Японії, Нідерландів, Польщі, Швеції і Швейцарії. |
Дмитро Новицький, 
Мар’яна Гінзула,