ДИСКУРС ЩОДО ЕВОЛЮЦІЇ МЕГАПОЛІСІВ: УПРАВЛІННЯ МІСЬКИМИ ПОТОКАМИ ЗАБРУДНЕННЯ, ЗМІНАМИ КЛІМАТУ ТА ПРОГНОЗНОЮ МОДЕЛЛЮ ДАНИХ ДЛЯ ЗЕЛЕНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20535/EHS2710-3315.2025.329814

Ключові слова:

міське забруднення, геохімічні потоки, гідрологічне моделювання, зелена інфраструктура, кліматична динаміка

Анотація

Міські середовища значною мірою сприяють забрудненню довкілля через поверхневі стоки й атмосферні осади. Такі викиди походять із різноманітних джерел, включаючи транспорт, промислові території (браунфілди), станції очищення стічних вод та забруднені повітряні маси. Це забруднення охоплює широкий спектр антропогенних забруднювачів, таких як органічні речовини, нафтові вуглеводні, розчинники, токсичні метали й металоїди, що робить його складною глобальною проблемою. Ми підходимо до вирішення цього питання шляхом кількісної оцінки та аналізу міських забруднювальних потоків у просторовому й часовому контекстах. Конкретно цей проєкт орієнтується на міські, прибережні та промислові території, маючи на меті розробку передових рішень у сфері екологічного моделювання на основі даних, що є критично важливим для ефективного планування зеленої інфраструктури.

Важливим аспектом дослідження є концепція ефекту «міського гало», за якої забруднювачі, що виникають у містах, поширюються за межі їхніх територій, негативно впливаючи на навколишні екосистеми. Це явище залежить від характеру забруднювачів та способу їх проникнення в довкілля. Проєкт використовує два основні підходи до міського гідрологічного моделювання: перший досліджує вплив урбанізації в межах визначеного водозбірного басейну, другий створює гідрологічні моделі із заданими граничними умовами. Обидва підходи сприяють глибшому розумінню динаміки забруднень та їх взаємодії з кліматичними факторами.

Загальна мета полягає в комплексній оцінці взаємодії між міськими забруднювачами та динамікою клімату, що дозволить поглибити розуміння геохімічних потоків в умовах зміни клімату. Використовуючи отримані знання, проєкт прагне розробити прогностичні екологічні моделі на основі даних, які допоможуть у розробці та реалізації стійких стратегій зеленої інфраструктури. Ці результати дозволять не лише покращити управління забрудненням, але й сприятимуть сталому розвитку міських територій у регіонах, що є найбільш вразливими до змін клімату.

Посилання

  1. Alengebawy, A., Abdelkhalek, S. T., Rana Qureshi, S., & Wang, M.-Q. (2021). Heavy Metals and Pesticides Toxicity in Agricultural Soil and Plants: Ecological Risks and Human Health Implications. Toxics, 9, 42.
  2. Megharaj, M., & Naidu, R. (2017). Soil and brownfield bioremediation. Microbial Biotechnology, 10(5), 1244–1249. https://doi.org/10.1111/1751-7915.12840
  3. Vincevica-Gaile, Z., Stapkevica, M., Stankevica, K., & Burlakovs, J. (2015). Testing sapropel (gyttja) as soil amendment: Assessment of plant germination and early seedling development. Research for Rural Development, 1, 88–94.
  4. De Vivo, B., & Lima, A. (2018). The Bagnoli-Napoli Brownfield Site in Italy: Before and After the Remediation. In Environmental Geochemistry: Site Characterization, Data Analysis and Case Histories: Second Edition (2nd ed.). Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63763-5.00008-2
  5. Manninen, A. (2011). European Metropolises. Recession and Recovery. Int. Statistical Inst.: Proc. 58th World Statistical Congress, Dublin.
  6. Nyberg, L., Hakkarainen, H., Blumenthal, B., & Moberg, J.-O. (2019). Konsekvenser av sommarskyfall i Sverige under åren 2009-2018 - analys av rapportering i dagstidningar.
  7. Kaye, J. P., Groffman, P. M., Grimm, N. B., Baker, L. A., & Pouyat, R. V. (2006). A distinct urban biogeochemistry? Trends in Ecology and Evolution, 21(4), 192–199. https://doi.org/10.1016/j.tree.2005.12.006
  8. Diamond, M. L., & Hodge, E. (2007). Urban contaminant dynamics: From source to effect. Environmental Science and Technology, 41(11), 2796–3805. https://doi.org/10.1021/es072542n
  9. Cicchella, D., De Vivo, B., Lima, A., Albanese, S., McGill, R. A. R., & Parrish, R. R. (2008). Heavy metal pollution and Pb isotopes in urban soils of Napoli, Italy. Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis, 8(1), 103–112. https://doi.org/10.1144/1467-7873/07-148
  10. Thornton, I., Farago, M.E., Thums, C.R. et al. Urban geochemistry: research strategies to assist risk assessment and remediation of brownfield sites in urban areas. Environ Geochem Health 30, 565–576 (2008). https://doi.org/10.1007/s10653-008-9182-9
  11. Litt, J. S., & Burke, T. A. (2002). Uncovering the historic environmental hazards of urban brownfields. Journal of Urban Health, 79(4), 464–481. https://doi.org/10.1093/jurban/79.4.464
  12. NRTEE (2003) Cleaning up the past, building the future—a national brownfield redevelopment strategy for Canada. National Round Table on the Environment and the Economy, Renouf Publishing, Ottawa, 81.
  13. Albanese, S., De Vivo, B., Lima, A., Cicchella, D., Civitillo, D., & Cosenza, A. (2010). Geochemical baselines and risk assessment of the Bagnoli brownfield site coastal sea sediments (Naples, Italy). Journal of Geochemical Exploration, 105(1–2), 19–33. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2010.01.007
  14. Boyd, G. R., Palmeri, J. M., Zhang, S., & Grimm, D. A. (2004). Pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) and endocrine disrupting chemicals (EDCs) in stormwater canals and Bayou St. John in New Orleans, Louisiana, USA. Science of the Total Environment, 333(1–3), 137–148. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2004.03.018
  15. Rahman, M. F., Yanful, E. K., & Jasim, S. Y. (2009). Endocrine disrupting compounds (EDCs) and pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in the aquatic environment: Implications for the drinking water industry and global environmental health. Journal of Water and Health, 7(2), 224–243. https://doi.org/10.2166/wh.2009.021
  16. Reusch, T. B. H., Dierking, J., Andersson, H. C., Bonsdorff, E., Carstensen, J., Casini, M., Czajkowski, M., Hasler, B., Hinsby, K., Hyytiäinen, K., Johannesson, K., Jomaa, S., Jormalainen, V., Kuosa, H., Kurland, S., Laikre, L., MacKenzie, B. R., Margonski, P., Melzner, F., … Zandersen, M. (2018). The Baltic Sea as a time machine for the future coastal ocean. Science Advances, 4(5).
  17. https://doi.org/10.1126/sciadv.aar8195
  18. Reckermann, M., Omstedt, A., Soomere, T., Aigars, J., Akhtar, N., Bełdowska, M., Bełdowski, J., Cronin, T., Czub, M., Eero, M., Hyytiäinen, K. P., Jalkanen, J. P., Kiessling, A., Kjellström, E., Kuliński, K., Larsén, X. G., McCrackin, M., Meier, H. E. M., Oberbeckmann, S., … Zorita, E. (2022). Human impacts and their interactions in the Baltic Sea region. Earth System
  19. Dynamics, 13(1), 1–80. https://doi.org/10.5194/esd-13-1-2022
  20. Amos, H. M., Jacob, D. J., Streets, D. G., & Sunderland, E. M. (2013). Legacy impacts of alltime anthropogenic emissions on the global mercury cycle. Global Biogeochemical Cycles, 27(2), 410–421. https://doi.org/10.1002/gbc.20040
  21. Liu, M., Zhang, Q., Maavara, T., Liu, S., Wang, X., & Raymond, P. A. (2021). Author Correction: Rivers as the largest source of mercury to coastal oceans worldwide (Nature Geoscience, (2021), 14, 9, (672-677), 10.1038/s41561-021-00793-2). Nature Geoscience, 14(12), 956. https://doi.org/10.1038/s41561-021-00839-5
  22. Vanavermaete, D., Hostens, K., Le, H. M., Lessuise, A., Ruttens, A., Waegeneers, N., & De Witte, B. (2023). Short- and long-term assessment of PAH, PCB, and metal contamination in the Belgian part of the North Sea. Chemosphere, 310(August 2022). https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.136905
  23. Frapiccini, E., Giuseppe, S., Stefano, G., Mattia, B., & Mauro, M. (2017). Comparison of Lindane and Carbaryl Pesticide Bioaccumulation in the Common Sole (Solea solea). Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 98(5), 656–661. https://doi.org/10.1007/s00128-017-2056-z
  24. Masindi, V., & Muedi, K. L. (2018). Environmental Contamination by Heavy Metals. Heavy Metals. https://doi.org/10.5772/intechopen.76082
  25. Hawash, H. B., Moneer, A. A., Galhoum, A. A., Elgarahy, A. M., Mohamed, W. A. A., Samy, M., El-Seedi, H. R., Gaballah, M. S., Mubarak, M. F., & Attia, N. F. (2023). Occurrence and spatial distribution of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in the aquatic environment, their characteristics, and adopted legislations. Journal of Water Process Engineering, 52(January), 103490. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2023.103490
  26. Mahapatra, I., Clark, J. R. A., Dobson, P. J., Owen, R., Lynch, I., & Lead, J. R. (2018). Expert perspectives on potential environmental risks from nanomedicines and adequacy of the current guideline on environmental risk assessment. Environmental Science: Nano, 5(8), 1873–1889. https://doi.org/10.1039/c8en00053k
  27. Gworek, B., Kijeńska, M., Wrzosek, J., & Graniewska, M. (2021). Pharmaceuticals in the Soil and Plant Environment: a Review. Water, Air, and Soil Pollution, 232(4). https://doi.org/10.1007/s11270-020-04954-8
  28. Biel-Maeso, M., González-González, C., Lara-Martín, P. A., & Corada-Fernández, C. (2019). Sorption and degradation of contaminants of emerging concern in soils under aerobic and anaerobic conditions. Science of the Total Environment, 666, 662–671. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.02.279
  29. Easton, Z. M., Gérard-Marchant, P., Walter, M. T., Petrovic, A. M., & Steenhuis, T. S. (2007). Hydrologic assessment of an urban variable source watershed in the northeast United States. Water Resources Research, 43(3). https://doi.org/10.1029/2006WR005076
  30. McColl, C., & Aggett, G. (2007). Land-use forecasting and hydrologic model integration for
  31. improved land-use decision support. Journal of Environmental Management, 84(4), 494–512. https://doi.org/10.1016/J.JENVMAN.2006.06.023
  32. Dixon, B., & Earls, J. (2012). Effects of urbanization on streamflow using SWAT with real and simulated meteorological data. Applied Geography, 35(1–2), 174–190. https://doi.org/10.1016/J.APGEOG.2012.06.010
  33. Valeo, C., & Moin, S. M. A. (2000). Grid‐resolution effects on a model for integrating urban
  34. and rural areas. Hydrological Processes, 14(14), 2505–2525. https://doi.org/10.1002/1099-1085(20001015)14:14<2505::AID-HYP111>3.0.CO;2-3

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-11-10

Як цитувати

БУРЛАКОВС, Ю., КРІЕВАНС, М., ВІНЦЕВІЦА-ҐАЙЛЕ, З., ГРІНФЕЛДЕ, І., & ВІЛНІТІС, М. (2025). ДИСКУРС ЩОДО ЕВОЛЮЦІЇ МЕГАПОЛІСІВ: УПРАВЛІННЯ МІСЬКИМИ ПОТОКАМИ ЗАБРУДНЕННЯ, ЗМІНАМИ КЛІМАТУ ТА ПРОГНОЗНОЮ МОДЕЛЛЮ ДАНИХ ДЛЯ ЗЕЛЕНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції "Екологія. Людина. Суспільство", 351–359. https://doi.org/10.20535/EHS2710-3315.2025.329814

Номер

2025: Матеріали ХХV Міжнародної науково-практичної конференції "Екологія. Людина. Суспільство" пам’яті д-ра Дмитра СТЕФАНИШИНА (12 червня 2025 р., м. Київ, Україна)

Розділ

Розділ 3. Стратегія сталого розвитку у контексті екологічної безпеки

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Юріс БУРЛАКОВС, Маріс КРЕВАНС, Зане ВІНЦЕВІЦА-ҐАЙЛЕ, Інга ГРІНФЕЛДЕ, Мартінс ВІЛНІТІС

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.