Оцінка безпеки підземних вод за допомогою багатомодельного індексу якості води та показників ризику для здоров’я

Abstract

У статті розглянуто підхід до оцінки якості підземних вод, що базується на багатомодельному аналізі індексу якості води (Water Quality Index, WQI) із застосуванням різних методів зважування показників: експертного (ISWM), ентропійного (EWM) та ризик-орієнтованого (HRWM). Метою дослідження є визначення найбільш чутливого та об’єктивного методу зважування для оцінки підземних вод із урахуванням токсикологічних характеристик забруднювачів і ризику для здоров’я людини. Методологія ґрунтується на нормалізації гідрохімічних показників, розрахунку WQI для шести свердловин Ізюмського району (Харківська область) та обчисленні ризиків згідно з методикою USEPA. У HRWM використано референтні дози (RfD) і канцерогенні коефіцієнти (CIC) для визначення ваги кожного забруднювача у загальній оцінці. Результати дослідження показали, що HRWM є найбільш чутливим до токсичних компонентів (NO2–, Fe, Mn), виявляє ризик навіть за концентрацій нижчих за гранично допустимі, та краще виділяє пріоритетні джерела загрози. Метод дозволив виявити свердловини з найвищим індексом ризику, які потребують першочергового контролю. До обмежень дослідження слід віднести обмежену кількість проаналізованих свердловин, а також використання лише доступних параметрів із токсикологічною класифікацією, що може зменшити повноту оцінки для деяких регіонів. Практична цінність полягає у можливості адаптації HRWM для реального екологічного моніторингу підземних вод у регіонах з обмеженими ресурсами. Метод може бути інтегрований у системи управління якістю питного водопостачання та природоохоронного планування. Наукова новизна роботи полягає в поєднанні трьох моделей зважування в єдиному дослідженні, а також у кількісному порівнянні їх ефективності з точки зору виявлення екологічно та медично значущих ризиків. Запропоновано підхід, що дозволяє краще інтегрувати медико біологічні критерії у класичні моделі оцінювання якості води.