Індекси якості води за фізико-хімічними, біологічними та біохімічними показниками в системі сталого розвиткy

Abstract

Сучасний стан водних екосистем характеризується зростаючим антропогенним навантаженням, що проявляється у погіршенні якості поверхневих і підземних вод унаслідок промислового, сільськогосподарського та урбанізаційного впливу. До основних факторів деградації водних ресурсів належать надходження біогенних елементів, важких металів, органічних забруднювачів, а також зміни гідрологічного режиму та кліматичні коливання. У цих умовах особливої актуальності набуває розробка та вдосконалення методів інтегральної оцінки стану водних об’єктів у контексті забезпечення сталого розвитку та раціонального використання водних ресурсів. У роботі розглянуто оцінку індексів якості води (WQI) за фізико-хімічними, біологічними та біохімічними показниками, які є основою для моніторингу поверхневих і підземних вод у різних природно- географічних умовах. Здійснено порівняльний аналіз 7 найбільш поширених моделей якості води. Показано, що традиційні індексні моделі забезпечують узагальнену та зручну оцінку якості води, однак їх точність залежить від локальних гідрохімічних умов та складу біологічних показників. Окремо розглянуто можливості застосування методів машинного навчання для підвищення точності оцінювання якості води та класифікації її стану на основі скорочених наборів фізико-хімічних, біологічних і біохімічних параметрів. Встановлено, що використання алгоритмів машинного навчання підвищує ефективність екологічного моніторингу, знижує витрати на лабораторні дослідження та забезпечує оперативне оцінювання стану водних об’єктів. Встановлено, що інтеграція класичних індексних моделей із сучасними методами машинного навчання підвищує ефективність екологічного моніторингу та є важливим інструментом реалізації принципів сталого розвитку у сфері управління водними ресурсами, оскільки сприяє їх раціональному використанню та охороні. Отримані результати підтверджують перспективність розвитку комбінованих підходів для удосконалення систем управління та охорони водних ресурсів в умовах зростаючого антропогенного навантаження та кліматичних змін.