Мета досліджень. Мета досліджень - установити хімічний склад води та виявити закономірності його зміни у часі. Досягається при вирішенні наступних задач:

1) виявлення динаміки зміни складу головних іонів, їх концентрації й мінералізації води в часі;

2) виявлення тенденції до зміни хімічного складу природної води у часі [1],

3) оцінювання забруднення води різними речовинами за методикою [9, 11].

Методика досліджень. Для встановлення основних закономірностей зміни інгредієнтів хімічного складу води річок басейну Десни у просторово-часовому вимірі та виявлення впливу на ці показники господарської діяльності людини було створено банк даних за наступними показниками: уміст головних іонів (Ca²+, Mg²+, Na+, К+, СО₃^2-, HCO₃^-, SO₄^2-, Cl^-), загальна мінералізація води, величина рН, уміст біогенних речовин (N-NH₄+, N-NO₂^-, N-NO₃^-), уміст загального азоту й фосфору, мінерального фосфору, уміст зважених речовин, насиченість води киснем (О₂ мг/дм³), прозорість і кольоровість води, перманганатна й біхроматна окиснюваність (ПО, БО), біохімічне споживання кисню за 5 діб (БСК₅), уміст важких металів і мікроелементів (Fe²+, Cr³⁺, Cr®⁺, Zn²+, Ni²+, Cu²+, Al³⁺,Mn²+,Co²+,Pb²+,V²+,Hg²+,Mo²+,Bi²+,F^-й ін.), уміст фенолів

(Phen), уміст нафтопродуктів (НП), уміст синтетичних поверхнево - активних речовин (СПАР). При цьому для формування банку даних використано результати хімічних аналізів спостережень на стаціонарних гідрохімічних постах у системі Держгідрометслужби України [2] та особисті результати досліджень П.С. Лозовіцького. Паралельні статистичні ряди даних хімічного аналізу води р. Шостки - м. Шостка становили 177 аналізів за 1967-1980 та 19932013 рр. Проби води проаналізовано за стандартною методикою [13].

Математико-статистичний аналіз зроблено на персональному комп'ютері з використанням стандартних обчислювальних програм "Excel", "Costat".

Результати досліджень і їх обговорення. Обробка й систематизація багаторічних даних (1967-1980, 1997-2013 рр.) хімічного складу води р. Шостка свідчить, що за період спостережень загальна мінералізація змінювалася від 272,9 мг/ дм³ (12.04.2012 р.) до 1282,5 мг/дм³ (22.08.1968 р.) і була однією з найбільших з поміж усіх річок басейну Десни (табл.1, рис.1).

При цьому, найменші значення мінералізації води припадають на весняне водопілля, а найбільші - на літню й зимову межень. Усі значення загальної мінералізації вищі за 1000 мг/дм³ фіксували в 1968 та 2006 рр.

Амплітуда коливання загальної мінералізації за весь період досліджень склала 1009,6 мг/дм³ при середньому арифметичному значенні 548,56 мг/дм³.

Вибірка значень загальної мінералізації води Шостки розподілились наступним чином: 270-372 мг/дм³ - 13 значень або 7,3% проб, 372-474 - 52 або 29,4%, 474-576 - 50 або 28,2%, 576-678 - 34 або 19,2%, 678-780 - 12 або 6,8%, 780-882 - 8 або 4,1%, 882984 - 0, 984-1086 - 3 або 1,7%, 1086-1188 - 1 або 0,56%, 1188-1290 мг/дм³ - 4 значення або 2,26% (рис.2). Розглянутий емпіричний розподіл загальної мінералізації води Шостки (рис.2) є близьким

Таблиця 1. Статистична характеристика хімічного складу води притоки Десни 1 порядку р. Шостка за 1967-1980 та 1993-2013 рр.

Рис.1. Динаміка зміни головних іонів хімічного складу й мінералізації води р. Шостка в часі

Рис.2. Гістограми розподілу частоти повторень загальної мінералізації у воді приток Десни до нормального або логнормальним.

Порівняння гістограми розподілу частоти повторень загальної мінералізації води Шостки з аналогічними гістограмами розподілу в інших притоках та Десні (рис.2) свідчить, про суттєві відмінності в значеннях вибірок. Так, середньоарифметичні значення загальної мінералізації води у притоках Десни за 2001-2013 рр. становили: Судость - 477,99 мг/дм³, Десна (кордон з Росією) - 505,57, Івотка - 477,43, Знобівка - 465,81, Шостка - 497,53, Есмань - 440,65, Сейм (кордон з Росією) - 493,37, Сейм (гирло) - 483,61, Убедь - 402,66, Снов 351,39, Білоус - 544,01, Стрижень - 554,17, Остер - 517,91, Десна (Літки) - 408,02 мг/дм³. Загальна мінералізація води річок приток Десни збільшується з просуванням басейнів водозбору з півночі на південь а також суттєвим впливом на ці процеси розвитку міст та господарської діяльності людини.

Необхідно відмітити, що середня величина мінералізації води Шостки в часі мала значні коливання і найвищою була в 19671970 рр. (661,44 мг/дм³), а найменшою - в 2001-2005 рр. (456,31 мг/ дм³, табл.2).

За ступенем мінералізації згідно екологічної оцінки [9] вода р. Шостка в 52,02% проб відноситься до прісної гіпогалинної 1 класу 1 категорії (відмінна), 43,93% проб - до прісної олігогалинної і 4,04% проб - до солонуватої в - мезогалинної.

Таблиця 2. Середньоарифметичний уміст головних іонів і мінералізації води р. Шостки за різні періоди спостережень

Примітка: * - натрій + калій

Уміст переважаючого аніона гідрокарбонату у воді за весь період досліджень змінювався від 149,0 мг/дм³ (23.04.1968) до 529,2 мг/дм³ (12.05.1967), тобто мінімальне значення менше за максимальне у 3,55 рази. Найбільш часто концентрація гідрокарбонатів у воді Шостки зустрічається в межах 260-300 мг/дм³ (26,79% проб), 220260, 380-420 - по 18,75%, 300-340 - 11,61%, 340-380 мг/дм³ - 10,71% проб (див. рис.3).

Емпіричний розподіл вмісту гідрокарбонатів у воді Шостки є не нормальним, а зрізаним від'ємним ексцесивним, коли в центрі не вершина, а впадина і варіаційна крива стає двохвершинною.

оцінка якість вода шостка

Рис.3. Гістограми розподілу частоти повторень концентрації гідрокарбонатів у воді приток Десни

не вершина, а впадина і варіаційна крива стає двохвершинною. Такий розподіл підтверджує той факт, що у вибірку потрапили представники декількох сукупностей з різними середніми для певних фаз водного режиму - зимової й літньої межені та весняної повені, а також викликані антропогенним забрудненням скидними водами промислового виробництва (рис.3).

Середньоарифметичні значення умісту НСО3 у воді Шостки в еквівалентній долі змінювалися від 59,75% -екв в 1971-1980 рр. до 77,53 - в 1997-2000 рр., тобто вода річки у всі періоди досліджень за аніонами мала гідрокарбонатний склад. Але в деяких випадках (24.07.1968 р., 07.08.1968 р., 22.08.1968 р., 12.09.1968 р., 22.10.1968р., 25.12.1968 р. і інших) уміст гідрокарбонатів не являвся переважаючим, але частіше вищим за уміст інших аніонів.

Уміст переважаючого катіона - кальцію змінювався від 40,0 мг/дм³ (23.04.1968р.) до 147,6 мг/дм³ (22.08.1968р.). ГДК за умістом кальцію для водойм рибогосподарського призначення не перевищено в жодній з проб. Найбільш часто уміст кальцію у воді Шостки фіксували в інтервалах 59-70, 70-81 мг/дм³ (по 20,54% проб) та 81-92 мг/дм³ (13,39% проб) (рис.4).

Середня багаторічна еквівалентна доля умісту кальцію у воді Шостки змінювалася від 52,64% -екв за 1967-1970 рр. до 63,13% -екв у 2001-2005 рр., що свідчить про переважання кальцію у складі катіонів у всі періоди досліджень. Отже, за класифікацією Альокіна [1] вода річки Шостки має гідрокарбонатний кальцієвий склад.

Рис.4. Гістограми розподілу частоти повторень концентрації кальцію у воді приток Десни

Уміст сульфатів у воді р. Шостки змінювався від 11,2 мг/дм^{3 (}15.08.1967, 21.08.1969 р.) до 435,2 мг/дм³ (22.08.1968 р.). Необхідно відмітити, що 13,3% проб води мали концентрацію сульфатів вищу за ГДК для водойм рибогосподарського призначення. Це свідчить про забруднення води Десни сульфатами привнесеними з водою р. Шостки в окремі періоди, особливо в 1967-1980 рр. та в 20062012 рр. Середня багаторічна величина умісту сульфатів у воді річки - 69,31 мг/дм³.

Відсоткова доля сульфатів у пробах води річки змінювалась від 3,22 до 53,3% -екв. Високу долю сульфатів від суми аніонів фіксували при мінералізації води р. Шостки вищій або близькій до 1000 мг/дм³. Середня відсоткова доля сульфатів за відмічені періоди досліджень змінювалась від 11,2% -екв за 1997-2000 рр. до 23,90 - у 1967-1970 рр. (табл.2).

За екологічною оцінкою якості [9, 11] вода річки Шостка за умістом сульфатів у 1967-1970 рр. відносилася до 3 класу 4 категорії якості (задовільна), 1971-1980 рр. - до 2 класу 3 категорії (добра), у 1997-2005 та 2011-2013 рр. - до 1 класу 1 категорії якості, у 2006-2010 рр. - до 2 класу 2 категорії якості.

Уміст хлоридів у воді р. Шостка змінювався від 5,7 (20.04.2005 р.) до 339,5,0 мг/дм³ (1.12.2006 р.). При цьому, лише в одній пробі з 180 концентрація хлоридів була вищою за ГДК для водойм рибогосподарського (300 мг/дм³) призначення. Середньоарифметичне значення умісту хлору у воді Шостки за весь період досліджень 36,56 мг/дм³. Це значення є значно вищим ніж у Десні на кордоні з Росією. Отже, вода річки Шостки за умістом хлоридів також забруднює воду Десни.

За екологічною оцінкою якості вод вода річки Шостки за умістом хлоридів у 1967-1980, 2006-2010 рр. відносилася до 2 класу 3 категорії якості (добра), у 1997-2005 та 2011-2013 рр. - до 2 класу 2 категорії якості (дуже добра).

Уміст у воді Шостки, іншого токсичного інгредієнту хімічного складу води - натрію також змінювався в значних межах від 3,3 мг/дм³ (21.05.1997р.) до 170,0 мг/дм³ (44.04.1968 р.) і в 4,62% проб концентрація Na+ перевищувала ГДК для водойм рибогосподарського призначення. Найбільш часто уміст натрію фіксували у діапазонах значень 18-36 мг/дм³ 42,86% проб, 0-18,0 - 17,86% та 36-54 мг/дм³ - 15,18% проб (рис.5).

Рис.5. Гістограми розподілу частоти повторень концентрації натрію у воді приток Десни

Середньоарифметичний уміст Na у воді річки за весь період досліджень склав 34,98 мг/дм³, що також є вищим ніж у Десні на кордоні з Росією. Таким чином, вода Шостки забруднює воду Десни і за умістом натрію.

Уміст магнію у воді Шостки змінювався від 4,6 мг/дм^{3 (}23.03.1972 р.) до 48,6 мг/дм³ 22.08.1968). В 5,78% проб уміст магнію був вищим за ГДК для водойм рибогосподарського призначення (40 мг/дм³). Середньоарифметичні значення його за весь період досліджень становлять 19,85 мг/дм³, що також дещо вище ніж у Десні на кордоні з Росією.

Жорсткість води Шостки за період спостережень змінювалась від 3,21 (15.04.2003 р., 18.04.2006 р.) до 11,38 (22.08.1968 р.) мг-екв/ дм³. В 24,28% проб води жорсткість перевищувала ГДК для вод теплопостачання (7 мг-екв/дм³). Середньоарифметичні значення жорсткості води за менш короткі періоди досліджень змінювались від 5,05 (2001-2005 рр.) до 6,53 (1971-1980 рр.) мг-екв/дм³ (табл.3). Отже, в усі періоди досліджень середньоарифметичні значення жорсткості були нижчими за ГДК для теплопостачання.

Оцінювання якості води за еколого-санітарними показниками. До трофо-сапробіологічних показників якості води відносяться: зважені частки, температура рН, уміст кисню і насичення ним води, концентрація N-NH₄+, N-NO₂^-, N-NO₃^-, P-PO₄^3-, уміст загального водорозчинного азоту, перманганатна й біхроматна окиснюваність, біологічне споживання кисню протягом п'яти діб, хімічне споживання кисню.

У воді Шостки уміст завислих речовин змінювався від 1,3 (25.05.1999 р.) до 173,2 (9.09.1975р.) мг/дм³ (рис.6). В 25% проб води уміст завислих речовин був вищим граничного рівня 3 категорії якості (>20 мг/дм³), в 2,45% проб мали значення вищі граничного рівня 7 категорії якості (>100 мг/дм³), тобто дуже брудні [9, 11]. За середньоарифметичними умістом зважених речовин вода річки у періоди 1967-1970 відносилася до 6-тої категорії якості (брудна), 1971-1980 рр. - 5 (помірно забруднена), у 1997-2013 рр. - до 3-ї категорії якості (досить чиста) (табл.3).

За величиною рН визначається реакція водного середовища. За цим показником вода Шостки відноситься до нейтральної або лужної, а граничні рівні становили: найнижче значення 3,1 (22.08.1968), найвище - 8,6 (15.08.1967 р., 10.07.1970 р., 12.04.2000 р.) при середньоарифметичному значенні 7,65 од. По 2,07% проб води мали значення рН нижчі й вищі за допустимий інтервал для водопостачання 6,5-8,5 од. Близько 5,51% проб води мали рН менше 6,5, тобто кислотну реакцію, 31,4% проб мали рН 6,57,5 - нейтральну реакцію середовища, 36,55% проб мали рН 7,51-8,0 - слабо лужну реакцію середовища і всі інші - лужну. Гранично-допустима величина рН для водойм рибогосподарського, господарсько-побутового, питного призначення 6,5-8,5.

Таблиця 3. Середньоарифметичний уміст інгредієнтів трофо-сапробіологічних показників води р. Шостки за період спостережень, мг/дм³

За середньоарифметичною величиною рН (табл.3) вода річки Шостки у 1967-1980 рр. була нейтральною й відносилася до 1 категорії якості (відмінної), у 1997-2013 рр. - слабо лужною й відноситься до другої категорії якості (доброї).

Уміст кисню у воді Шостки змінювався від 0,73 (8.07.1970) до 14,2 (21.10.1997) мгО₂/дм³. При цьому, 18,54% проб води мали уміст розчиненого кисню нижчий за ГДК для водойм рибогосподарського призначення (< 6 мгО₂/дм³), а 9,9% проб - нижчий за граничну межу

Рис.6. Динаміка зміни вмісту кисню та зважених речовин у воді р. Шостки

7 категорії якості (< 4 мгО₂/дм³).

Середні арифметичні значення вмісту розчиненого кисню у воді Шостки в часі змінювались від 5,75 (1967-1970 рр.) до 9,18 (20062010 рр.) мгО₂/дм³ (табл.3). Вода за умістом розчиненого кисню у 1967-1970 рр. відносилася до 5 категорії якості, у 1971-1980, 19972000 рр. - до 2, у 2001-2010 рр. - до 1, у 2011-2013 рр. - до 3 категорії якості.

Концентрація N-NH+ у воді річки змінювалася від 0 (10.02.1967 р., 7.07.1970 р.) до 10,6 (9.08.1968), 11,2 (12.10.1977 р.), 30 (12.09.68 р.), 71,5 (28.06.1960) мг/дм³. В 48,2% проб води концентрація азоту аміаку була вищою граничнодопустимого рівня для водойм рибогосподарського призначення (0,39 мг/дм³), в 62,23% проб - вищою за граничну межу 3 категорії екологічної оцінки - 0,3 мг/дм^{3 (}вода досить чиста, добрий екологічний стан). В.18,33% проб води концентрація N-NH+ перевищувала граничний рівень 7 категорії якості - 2,5 мг/дм³. При цьому, всі проби з високим умістом азоту аміаку (>2,5 мг/дм³) припадають на період 1967-1980 рр. Рівень забруднення води Шостки азотом аміаку за повторюваністю оцінюється як стійкий (перевищення ГДК в 40-50% проб) і високий (є випадки перевищення ГДК більш ніж у 10 разів).

За середньоарифметичним умістом азоту аміаку вода Шостки у 1967-1980 рр. відносилася до 7 категорії якості (дуже брудна), у 1997-2010 - до 4 (слабко забруднена), у 2011-2013 - до 3 категорії якості.

Рис.7. Динаміка умісту біогенних речовин у воді р. Шостки

Аміак є кінцевим неорганічним продуктом складного процесу мінералізації органічних речовин, які містять азот. Іони амонію засвоюються рослинами при фотосинтезі й окислюються в нітрити й нітрати [10].

Концентрація N-NO₂ ^- у воді Шостки змінювалася від 0 (4,54% проб) до 7,0 мг/дм³ (23.04.1968). При цьому, в 73,3% проб води концентрація нітритів перевищувала ГДК для водойм рибогосподарського призначення (0,02 мг/дм³), в 85,2% - граничну межу 3 категорії екологічної оцінки - 0,01 мг/дм³ (рис.7).

Високі рівні забруднення води нітритами (вищі за 0,2 мг/дм³, 15,34% проб) спостерігали в усі періоди досліджень, а вищі за 1 мг/ дм³ (5,68% проб) - лише в 1967-1980 рр. Отже, забруднення води Шостки нітритами за повторюваністю є характерним (перевищення ГДК більш ніж у 50% проб), а за рівнем - високим [22]. Середнє арифметичне значення концентрації нітритів у воді Шостки з 1971 року й до цього часу перевищує ГДК і складало 0,752-0,045 мг/дм^{3 (}табл.3). Вода річки за рівнем забруднення нітритами у 1967-1980 та 2001-2005 рр. відносилася до 7 категорії якості (брудна), у 19972000 та 2006-2010 рр. - 6, у 2011-2013 рр. - до 5 категорії якості.

Оскільки нітрити є проміжним нестійким продуктом у процесі нітрифікації, підвищення їх умісту свідчить про інтенсифікацію розкладання органічних залишків і затримання окислення [12].

Концентрації N-NO₃ ^- у воді річки змінювалися від 0 (28.06.1960 р., 24.01.1973 р.) до 116 мг/дм³ (28.08.1968). При цьому, концентрації нітратів у воді р. Шостки вищі за ГДК для водойм рибогосподарського призначення (9 мг/дм³) зафіксовано в 9,42% проб, вищі за граничну межу 3 категорії екологічної оцінки (>0,5 мг/дм³) - в 84,78% проб, вищі за граничну межу 7 категорії екологічної оцінки (>2,5 мг/дм³) - 51,44% проб. Рівні забруднення води Шостки нітратами вищими за граничну межу 7 категорії фіксували у всі періоди досліджень, а найвищі (> 20 мг/дм³) - лише в 1967-1970 рр. Загалом, рівень забруднення вод Шостки нітратами за повторюваністю оцінюється як одиночний, але високий [11].

За середньоарифметичним умістом нітратного азоту вода Шостки в усі періоди досліджень відносилася до 7 категорії якості (брудна).

Концентрація мінерального фосфору (Р-РО³) у воді Шостки змінювалася від 0,01 (10.09.1998 р., 5.08.1999 р., 14.10.1999 р.) до 3,7 мг/дм³ (9.09.2005 р.) при середньоарифметичному значення за 19972013 рр.0,47 мг/дм³. За 1967-1980 рр. дані з умісту у воді Шостки фосфатів відсутні.

Уміст фосфатів у водних об'єктах рибогосподарського призначення не нормується, але гранична межа 3 категорії екологічної оцінки становить 0,153 мг/дм³. Якщо дотримуватися цього нормативу, то 64,7% відібраних і проаналізованих проб води мали концентрацію фосфатів вищу за цю межу, 36,3% проб - вищу за граничну межу 7 категорії якості (>0,3 мг/дм³).

Середнє арифметичне значення вмісту фосфатів у воді Шостки у всі періоди досліджень перевищувало граничну межу 7 категорії якості (табл.3).

Перманганатна окиснюваність, яка характеризує уміст у воді органічних і мінеральних речовин, що легко окислюються в певних умовах і відображає загальний уміст органіки. У воді річки Шостки перманганатна окиснюваність у 1967-1980 рр. змінювалася від 2,1 (10.02.1967) мгО/дм³ до 42,1 (24.04.1968) мгО/ дм³ при середньоарифметичному значенні 12,64. При цьому 66,06% проб води мали окиснюваність вищу за граничну межу 3 категорії якості (>8 мгО/дм³), а 14,07% проб - вищу за граничну межу 7 категорії якості (>20 мгО/дм³).

За середньоарифметичним значенням ПО вода Шостки в 19671980 рр. відносилася до 5 категорії якості.

Цю оцінку умісту органічних речовин у воді річок рекомендують застосовувати при ПО до 10 мгО/дм³. При значно вищих значеннях, тобто при більшому умісті органіки, більш точно процеси окиснювання відображає хімічне споживання кисню (ХСК).

Хімічне споживання кисню (характеризує забруднення води органічними речовинами і визначається кількість кисню, що витрачається на окислення як легко так і важко окиснюваних органічних і неорганічних речовин, які містяться у воді сильним окисником - біхроматом калію). Цей показник у воді Шостки в 1997-2013 рр. змінювався від 8,4 (17.02.2006 р.) до 59,8 мгО/дм³, при середньоарифметичному значенні 20,07 мгО/дм3, що є вищим за ГДК для водойм господарсько-побутового призначення (15 мгО/ дм³). Отже, 61,9% проб води Шостки мають значення ХСК вищі за ГДК, а 29,76% проб - вищі за гранична межу 3 категорії екологічної оцінки - 25 мгО/дм³.

За середньоарифметичними значеннями ХСК (табл.3), тобто за забрудненням органічними речовинами, вода річки Шостки у всі періоди досліджень відносилася до 3 категорії якості (досить чиста).

Біологічне споживання кисню протягом п'яти діб (БСК₅) для окислення органічних речовин, які містяться у воді р. Шостки в аеробних умовах змінювалося від 0,78 (12.05.2009 р.) до 62,2 (10.07.1967) мгО₂/дм³. Граничнодопустимий рівень БСК₅ у водоймах рибогосподарського призначення 2,25 мгО₂/дм³, для водойм господарсько-побутового й питного призначення - 3, гранична межа 3 категорії екологічної оцінки - 2,1 мгО₂/дм³. В 59,65% проб води БСК₅ перевищувало ГДК для водойм господарсько-побутового й питного призначення і 79,78% проб - граничну межу 3 категорії екологічної оцінки.

За середньоарифметичним значенням БСК₅ вода Шостки у 1967-1970 рр. відносилася до 6 категорії якості (табл.3), у 1971-1980 - до 5, у 1997-2013 рр. - до 4 категорії якості [9].

Оцінка якості води за специфічними показниками токсичної дії. Уміст у природній воді річок нафтопродуктів, фенолів, СПАР, фторидів, ціанідів, пестицидів, важких металів та радіоактивності відноситься до специфічних показників токсичної й радіаційної дії.

Уміст нафтопродуктів у воді Шостки змінювався від 0 (70,8% проб) до 0,05 мг/дм³ (28.05.2009 р.) при середньоарифметичному значенні за 2001-2013 рр.0,0035 мг/дм³. ГДК нафтопродуктів у водоймах рибогосподарського призначення, внутрішніх морях України й гранична межа 3 категорії екологічної оцінки 0,05 мг/дм³, а для водойм господарсько-побутового призначення - 0,3 мг/дм³. При цьому, жодна з проб води Шостки за умістом нафтопродуктів не перевищувала ГДК для водойм рибогосподарського призначення.

Середньоарифметичні значення умісту НП у воді Шостки у різні періоди досліджень змінювались від 0,0025 (2001-2005 рр.) до 0,0042 (2006-2010) мг/дм³ (табл.4).

Уміст фенолів у воді Шостки змінювався від 0 (33,54% проб) до 0,35 (8.07.1970 р.) мг/дм³. ГДК фенолів у водоймах рибогосподарського призначення, господарсько-побутового призначення й гранична межа 3 категорії екологічної оцінки 0,001 мг/дм³. В 43,57% проб уміст фенолів був нижчим ГДК. Отже, забруднення води Шостки фенолами за повторюваністю є характерним (>50% проб) з дуже високим рівнем (максимальне перевищення ГДК в 350 разів) [11].

Середньоарифметичні значення умісту фенолів у воді Шостки в 1967-1980 рр. перевищували граничну межу 7 категорії якості. Вода річки у 1997-2000 рр. за середньоарифметичним умістом фенолів відносилася до 4 категорії якості, у 2001-2010 рр. - до 5 категорія якості, у 2011-2013 рр. - до 6 категорії якості (табл.7).

У природних умовах феноли утворюються при процесах метаболізму водних організмів, при біохімічному окисленні та трансформації органічних речовин, які проходять як у водній товщі, так і в донних відкладах. Вони є одними з найпоширеніших забруднювальних речовин, які надходять у природні води зі стічними водами нафтопереробних, лісохімічних, коксохімічних, лакофарбових, фармацевтичних та інших підприємств. Концентрація фенолів у стічних водах може перевищувати 10-20 г/ дм³ [10].

Уміст синтетичних поверхнево-активних речовин у воді Шостки змінювався від 0 (56,56% проб) до 0,09 (21.05.1997 р.) мг/ дм³. ГДК для водойм рибогосподарського призначення 0,2 мг/дм³. Отже, в жодній з відібраних та проаналізованих проб уміст СПАР не перевищував ГДК для водойм рибогосподарського призначення. Забруднення вод Шостки СПАР є одиночним з низьким рівнем.

Примітка: - дані відсутні. 1971-1980 рр. - 0,0101 мг/дм³ (3 категорія якості - досить чиста), ще нижчим у 1997-2013 рр. (табл.4) - на рівні 2 категорії якості (чиста).

У водні об'єкти СПАР потрапляють у значних кількостях із господарсько-побутовими й промисловими стічними водами. У поверхневих водах СПАР перебувають у розчиненому й сорбованому станах, а також у поверхневій плівці води водного об'єкта.

Уміст фторидів у воді Шостки змінювався від 0,05 (24.07.2001 р., 13.04.2006 р., 6.07.2007 р.) до 0,9 (21.08.1997 р.) мг/дм³ і був присутнім у всіх проаналізованих пробах. За середньоарифметичними показниками вмісту фторидів (0,22-0,48 мг/дм³, табл.4) вода річки у всі періоди досліджень відносилась до 5 категорії якості (помірно забруднена).

Уміст міді у воді Шостки змінювався від 0 (60,18% проб) до 0,13 мг/дм³ (12.10.1977 р., 18.04.2008 р.). В 34,25% проб води уміст міді був вищим за ГДК для водойм рибогосподарського призначення, а 25,0% проб - перевищували граничну межу 3 категорії екологічної оцінки, тобто вода в кращому випадку була слабо забрудненою. Загалом, забруднення води Шостки Си²+ є стійким з високим рівнем.

За середньоарифметичними значеннями умісту міді вода Шостки в 1967-1970 рр. - відносилася до 5 категорії якості, у 19711980 рр. - до 6, у 1997-2013 рр. - до 4 категорії якості.

Найчастіше надходить мідь у водні об'єкти з стічними водами хімічних і металургійних виробництв, шахтними водами, реагентами, що містять мідь, а також з стічними водами з сільськогосподарських угідь і гірських порід.

Цинк також виявлено у воді річки Шостка у концентраціях від 0 (61,5% проб) до 0,06 мг/дм³ (15.04.1999 р.). В 13,46% проб уміст цинку був вищим за ГДК для водойм рибогосподарського призначення (>0,01 мг/дм³), а 4,8% проб мали значення вищі за граничну межу 3 категорії екологічної оцінки (0,02 мг/дм³). Забруднення води річки цинком оцінюється як нестійке за повторюваністю з середнім рівнем.

За середньоарифметичним умістом цинку у всі періоди досліджень вода річки Шостки відносилася до 1 категорії якості (дуже чиста).

Уміст загального хрому у воді Шостки змінювався від 0 до

0,12 мг/дм³ (5.10.1998 р.). Середньоарифметичні значення умісту загального хрому за 1997-2000 р. становили 0,059 мг/дм³, що відповідало 4 категорії якості води. В подальшому є поодинокі вимірювання які оцінити належним чином не можливо.

Уміст Cr⁶⁺ у воді Шостки змінювався від 0 до 0,0049 (28.09.2012 р.) мг/дм³. Загалом, масив даних забруднення води Cr⁶+ є незначним, щоб зробити повноцінні й достовірні висновки.

Уміст загального заліза у воді Шостки змінювався від 0 (10.02.1967 р.) до 6,6 мг/дм³ (7.08.1968 р.). Концентрацію заліза у воді від 0 до 0,1 мг/дм³ мали 9,87% проб, від 0,1 до 0,2 мг/дм^{3 -} 12,34% проб, від 0,2 до 0,3 - 25,3% проб, від 0,3 до 0,4 - 14,2% проб, від 0,4 до 0,5 - 12,34% проб, більше 1 мг/дм³ - 8,64% проб. Концентрацію заліза вищу за ГДК для водойм рибогосподарського призначення (0,1 мг/дм³) - мали 91,13% проб, вищу за ГДК для питного водопостачання (0,2 мг/дм³) - 75,92% проб, за ГДК для водойм господарсько-побутового призначення (0,3 мг/дм³) - 50,6% проб води Шостки.

Окремі одинокі високі концентрації заліза у воді річки (близькі до 1 мг/дм³) характерні практично для всього періоду досліджень. Загалом, рівень забруднення води Шостки загальним залізом є характерним і дуже високим.

За середньоарифметичним умістом загального заліза вода Шостки у 1967-1970, 1997-2013 рр. відносилася до 4 категорії якості (слабко забруднена), у 1971-1980 рр. - 5 категорії якості (помірно забруднена).

Уміст марганцю у воді Шостки змінювався від 0,007 (8.07.2007 р.) до 0,99 мг/дм³ (18.04.2008 р., 3.06.2008 р.). Лише 1,66% проб води мали значення Mn²+ нижчі за ГДК для водойм рибогосподарського призначення (0,01 мг/дм³) і 39,3% - за ГДК для водойм господарсько-побутового призначення (0,1 мг/дм³). При цьому, 81,9% проб води Шостки мали концентрацію марганцю вищу за граничну межу 3 категорії екологічної оцінки. Загалом, рівень забруднення води марганцем є характерним і дуже високим [11].

За середньоарифметичним умістом марганцю вода Шостки у 1971-1980 рр. відносилася до 4 категорії якості, з 1997 по 2013 рр. - до 5 категорії якості.

Уміст нікелю у воді Шостки змінювався від 0,006 (26.01.2008 р.) до 0,137 (5.10.1998) мг/дм³. Концентрації нікелю вищі за ГДК для водойм рибогосподарського призначення й значення вищі за межу 3 категорії екологічної оцінки води виявлено в 66,6% проб. Це свідчить, що забруднення води Шостки нікелем є характерним за повторюваністю й середнім за рівнем (перевищення ГДК в 2-10 раз [11].

За середньоарифметичним умістом нікелю (табл.4) вода Шостки у 1971-1980, 2006-2013 рр. відносилася до 3 категорії якості, з 1997 по 2005 рр. - до 5 категорії якості.

Уміст алюмінію у воді Шостки змінювався від 0 (17 та 27.02.2006 р.) до 1,11 мг/дм³ (20.04.2005 р.). Уміст алюмінію у воді не нормується.

Середній уміст алюмінію у воді Шостки зростав з1971 по 2005 рр. від 0,028 мг/дм³ у 1971-1980 рр. до 0,376 мг/дм³ у 20012005 рр., потім зменшувався (табл.4).

Розрахунок індексу забруднення води (ІЗВ) проводиться за обмеженим числом інгредієнтів. Визначається середнє арифметичне значення результатів хімічних аналізів по кожному з таких показників: азот амонійний, азот нітритний, нафтопродукти, феноли, розчинений кисень, біохімічне споживання кисню. Знайдене середнє арифметичне значення кожного з показників порівнюється з гранично допустимими концентраціями. При цьому у випадку розчиненого кисню величина гранично допустимої концентрації ділиться на знайдене середнє арифметичне значення концентрації кисню, тоді як для інших показників це робиться навпаки [11].

Розрахунок ІЗВ, за обмеженим числом інгредієнтів мав значні коливання в часі і за окремими пробами відбору. Так, найменший ІЗВ води Шостки було зафіксовано 8.02.2005 р. зі значенням 0,32, а найбільший 8.07.1970 р. - 74,6. Середньоарифметичні значення наведено в табл.3 звідки випливає, що в 1967-1970 рр. вода Шостки була надзвичайно брудною, а ІЗВ становив 14,9. В 1971-1980 рр. вода Шостки була дуже брудною, а ІЗВ знизився у порівнянні з попереднім періодом більш ніж у 2 рази й становив 6,39. В наступні 1997-2013 рр. ІЗВ річки значно скоротився і змінювався в межах 0,43 (12.05.2009 р.) - 7,49 (8.07.2007 р.). Середньоарифметичні значення за цей період змінювалися в межах 1,4-1,9, що відповідало 3 категорії якості (помірно забруднена),

Загальна оцінка води Шостки за всією множиною показників (за так званою функцією міри R, [11]) наведена у табл.5 і свідчить, що вода у 1967-1970 рр. відносилася до 5 категорії якості, у 1971-1980 - 4, у всі інші періоди досліджень - до 3 категорії якості.

Таблиця 5

Загальне оцінювання якості води за всією множиною показників

Висновки