logo
  • Головна
  • Статті та випуски
    • Поточний випуск
    • Архів
  • Про журнал
    • Цілі та проблематика
    • Редакційна колегія
    • Індексація журналу
  • Для авторів
    • Подання статті
    • Умови публікації
    • Загальні вимоги до оформлення рукописів
    • Процес рецензування
    • Договір про передачу прав від автора до видавця
    • Збори та фінансування
  • Етика та політики
    • Публікаційна етика
    • Конфлікт інтересів
    • Політика відкритого доступу
    • Політика архівування матеріалів
    • Політика скарг
    • Положення про конфіденційність
    • Положення про відкликання публікацій
    • Політика антиплагіату
    • Політика використання генеративного ШІ
  • Контакти
  • uk
    • English

Екологічна безпека та збалансоване ресурсокористування

  • Подати статтю
  • Головна
  • Статті та випуски
    • Поточний випуск
    • Архів
  • Про журнал
    • Цілі та проблематика
    • Редакційна колегія
    • Індексація журналу
    • Джерела фінансування
  • Для авторів
    • Подання статті
    • Умови публікації
    • Загальні вимоги до оформлення рукописів
    • Процес рецензування
    • Редакційні збори
    • Договір про передачу прав від автора до видавця
  • Етика та політики
    • Публікаційна етика
    • Конфлікт інтересів
    • Політика відкритого доступу
    • Політика архівування матеріалів
    • Політика скарг
    • Положення про конфіденційність
    • Положення про відкликання публікацій
    • Політика антиплагіату
    • Політика використання генеративного ШІ
  • Пошук
  • Контакти

Стаття

Прогнозне моделювання руху забруднювачів річки Нарин із застосуванням SWAT+ моделі

Аяна Мирзабекова, Нурзат Тотубаєва, Укен Мирзабекова
Анотація

Актуальність дослідження обумовлена необхідністю оцінки екологічного стану басейну річки Нарин під впливом антропогенного забруднення та кліматичних змін, викликаних гірничодобувною діяльністю, сільськогосподарськими стоками, урбанізацією та накопиченням седиментів нижче гідроелектростанцій. Метою дослідження була кількісна оцінка деградації якості води та екосистем басейну річки Нарин під впливом антропогенних забруднювачів та кліматичних змін. Для досягнення мети застосовувалися методи аналізу даних моніторингу та математичного моделювання. Результати показали значне зниження біорізноманіття на 10-20 % та якості води, викликане збільшенням концентрацій важких металів (до 0,053 міліграма на літр свинцю) та фосфору (до 0,48  міліграма на літр) до 2050  року за кліматичного сценарію. Встановлено, що ерозія збільшилася до 460 т/км2/рік, а продуктивність транскордонної річки Сирдар’я знизилася на 11 %, що наголошує на вразливості гірських і водних екосистем. Крім того, зафіксовано зменшення вмісту розчиненого кисню до 4,7 міліграм на літр, що посилює негативний вплив на водні біоценози. Також зазначено зниження відтворення рибних популяцій на 18 %, що вказує на серйозні ризики для їх виживання в умовах фрагментації місцеперебування нижче гідроелектростанцій. Практична цінність роботи полягає в наданні основи для розробки заходів з моніторингу та управління водними ресурсами в регіоні, які можуть бути використані органами державної влади Киргизстану та сусідніх країн Центральної Азії, такими як Казахстан та Узбекистан, для координації транскордонного водокористування, а також екологічними організаціями та місцевими спільнотами для збереження

Завантажити статтю

Отримано 30.05.2025

Доопрацьовано 01.11.2025

Прийнято 10.12.2025

https://doi.org/10.63341/esbur/2.2025.151
Взято з Том 16, № 2, 2025
Сторінки 151-162

ЦИТУВАТИ

Myrzabekowa, A., Totubaeva, N., & Myrzabekova, U. (2025). Predictive modelling of the movement of pollutants of the Naryn River using the SWAT+ model. Ecological Safety and Balanced Use of Resources, 16(2), 151-162. https://doi.org/10.63341/esbur/2.2025.151

Використані джерела

  1. Arora, S., & Keshari, A.K. (2021). Pattern recognition of water quality variance in Yamuna River (India) using hierarchical agglomerative cluster and principal component analyses. Environmental Monitoring and Assessment, 193(8), article number 494. doi: 10.1007/s10661-021-09318-1.
  2. Asim, M., & Rao, K.N. (2021). Assessment of heavy metal pollution in Yamuna River, Delhi-NCR, using heavy metal pollution index and GIS. Environmental Monitoring and Assessment, 193(2), article number 103. doi: 10.1007/s10661021-08886-6.
  3. Bamal, A., Uddin, M.G., & Olbert, A.I. (2025). Assessing the impact of hydro-climatic factors on surface water quality: A global review and synthesis. Journal of Hydrology Regional Studies, 61, article number 102677. doi: 10.1016/j. ejrh.2025.102677.
  4. Betz, F., Lauermann, M., & Egger, G. (2023). Biogeomorphology from space: Analyzing the dynamic interactions between hydromorphology and vegetation along the Naryn River in Kyrgyzstan based on dense satellite time series. Remote Sensing of Environment, 299, article number 113890. doi: 10.1016/j.rse.2023.113890.
  5. Bilyalov, Y., Myrzhiyeva, A., Tokayev, Z., Akhmetzhanova, A., Suleimenov, S., Moltabayeva, A., & Muratbayev, D. (2025). Indication of radioactive contamination (Cs137, Sr90) in freshwater fish of the Irtysh River, Kazakhstan. Egyptian Journal of Aquatic Biology and Fisheries, 29(1), 2177-2185. doi: 10.21608/ejabf.2025.412104.
  6. De Serio, F., & Mossa, M. (2016). Environmental monitoring in the Mar Grande basin (Ionian Sea, Southern Italy). Environmental Science and Pollution Research, 23(13), 12662-12674. doi: 10.1007/s11356-015-4814-y.
  7. Degembaeva, N., Baibagyshev, E., Atakanov, A., Akmatov, K., & Ayipov, B. (2024). Surface water quality in the upper reaches of the Naryn River basin: Composition and seasonal changes. E3S Web of Conferences, 537, article number 07004. doi: 10.1051/e3sconf/202453707004.
  8. Dimri, D., Daverey, A., Kumar, A., & Sharma, A. (2020). Monitoring water quality of River Ganga using multivariate techniques and WQI (water quality index) in Western Himalayan region of Uttarakhand, India. Environmental Nanotechnology Monitoring & Management, 15, article number 100375. doi: 10.1016/j.enmm.2020.100375.
  9. Dong, X., Zhao, L., Wang, N., & Xie, C. (2022). Spatial variations on the hydrochemistry, controls, and solute sources of surface water in the Weihe River Basin, China. Environmental Science and Pollution Research, 29(38), 57790-57807. doi: 10.1007/s11356-022-19550-y.
  10. Earth Resources Observation and Science Center. (2018). USGS EROS archive – Digital elevation – Shuttle radar topography mission (SRTM) 1 arc-second global. doi: 10.5066/f7pr7tft.
  11. Egemberdieva, A.D. (2025). Environmental and health impacts of technogenic and microbiological pollution in the Mailuu-Suu River basin, Kyrgyzstan: A comprehensive assessment for sustainable water management. Eurasian Journal of Scientific and Multidisciplinary Research, 1(1), 131-135. doi: 10.63666/ejsmr.1694-9013.1.i.2025.17.
  12. Ejigu, M.T. (2021). Overview of water quality modeling. Cogent Engineering, 8(1), article number 1891711. doi: 10.1080/23311916.2021.1891711.
  13. Ewaid, S.H., Abed, S.A., Al-Ansari, N., & Salih, R.M. (2020). Development and evaluation of a water quality index for the Iraqi rivers. Hydrology, 7(3), article number 67. doi: 10.3390/hydrology7030067.
  14. Food and Agriculture Organization. (n.d.). Harmonized World Soil Database v2.0. Retrieved from https://www.fao. org/soils-portal/data-hub/soil-maps-and-databases/harmonized-world-soil-database-v20/en/.
  15. Gupta, D., Shukla, R., Srivastava, P.K., & Mishra, V.K. (2024). Assessment of heavy metal pollution level, ecological and human health risks in surface water of Narmada River, India. Sustainable Water Resources Management, 10(4), article number 154. doi: 10.1007/s40899-024-01131-1.
  16. Hill, A.F., Minbaeva, C.K., Wilson, A.M., & Satylkanov, R. (2017). Hydrologic controls and water vulnerabilities in the Naryn River basin, Kyrgyzstan: A socio-hydro case study of water stressors in Central Asia. Water, 9(5), article number 325. doi: 10.3390/w9050325.
  17. Hong, Z., Zhao, Q., Chang, J., Peng, L., Wang, S., Hong, Y., Liu, G., & Ding, S. (2020). Evaluation of water quality and heavy metals in wetlands along the Yellow River in Henan Province. Sustainability, 12(4), article number 1300. doi: 10.3390/su12041300.
  18. Hussain, K., Khan, N.A., Vambol, V., Vambol, S., Yeremenko, S., & Sydorenko, V. (2022). Advancement in Ozone base wastewater treatment technologies: Brief review. Ecological Questions, 33(2), 7-19. doi: 10.12775/EQ.2022.010.
  19. Janybek kyzy, M. (2024). Kyrgyzstan: River monitoring system needs to be updated. Retrieved from https://cabar.asia/ en/kyrgyzstan-river-monitoring-system-needs-to-be-updated.
  20. Kaldybaev, N.A., Zhunusalieva, A.K., Eshmatova, D.M., & Razhab kyzy, U. (2024). Geochemical assessment of industrial pollution of major rivers in southern Kyrgyzstan. Proceedings of the National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, 8, 325-331.
  21. Kandel, K., Sharma, C.M., Rawat, B., Paudyal, R., Li, M., Pandey, A., & Zhang, Q. (2024). Synthesis analysis of hydrogeochemistry of nepal himalayan rivers: Perspective from major ions and trace elements. Ecological Indicators, 163, article number 112080. doi: 10.1016/j.ecolind.2024.112080.
  22. Karaouzas, I., Kapetanaki, N., Mentzafou, A., Kanellopoulos, T.D., & Skoulikidis, N. (2020). Heavy metal contamination status in Greek surface waters: A review with application and evaluation of pollution indices. Chemosphere, 263, article number 128192. doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.128192.
  23. Karimov, T.K., Kyzy, N.B., & Karimova, M.T. (2024). Ecological and sanitary safety of water supply sources of the Kyrgyz Republic. BIO Web of Conferences, 107, article number 03007. doi: 10.1051/bioconf/202410703007.
  24. Khatri, K., Gurung, S., Jha, B.R., Sthapit, M., & Khadka, U.R. (2023). Major ion chemistry of the Bheri (snow-fed) and the Babai (rain-fed) river systems in Western Nepal: Implication on water quality. Environment and Natural Resources Journal, 21(4), 299-311. doi: 10.32526/ennrj/21/202200273.
  25. Kuznietsov, P., & Biedunkova, O. (2025). Application of multivariate statistical techniques for assessing spatiotemporal variations of heavy metal pollution in freshwater ecosystems. Water Conservation Science and Engineering, 10, article number 13. doi: 10.1007/s41101-025-00341-8.
  26. Kyrgyzhydromet. (n.d.). Retrieved from https://meteo.kg/.
  27. Ma, L., Li, Y., Abuduwaili, J., Uulu, S.A., & Liu, W. (2020). Hydrochemical composition and potentially toxic elements in the Kyrgyzstan portion of the transboundary Chu-Talas River basin, Central Asia. Scientific Reports, 10, article number 14972. doi: 10.1038/s41598-020-71880-4.
  28. Matta, G., Kumar, A., Nayak, A., & Kumar, P. (2022). Appraisal of spatial-temporal variation and pollution source estimation of Ganga River system through pollution indices and environmetrics in Upper Ganga basin. Applied Water Science, 12(3), article number 33. doi: 10.1007/s13201-021-01552-9.
  29. Nasir, M.J., Wahab, A., Ayaz, T., Khan, S., Khan, A.Z., & Lei, M. (2023). Assessment of heavy metal pollution using contamination factor, pollution load index, and geoaccumulation index in Kalpani River sediments, Pakistan. Arabian Journal of Geosciences, 16(2), article number 143. doi: 10.1007/s12517-023-11231-5.
  30. Nazir, A., Khan, M.A., & Ghosh, P. (2022). Assessment of variations in metal concentrations of the Ganges River water by using multivariate statistical techniques. Limnologica, 95, article number 125989. doi: 10.1016/j.limno.2022.125989.
  31. Pamirbek kyzy, M., Chen, X., Liu, T., Duulatov, E., Gafurov, A., Omorova, E., & Gafurov, A. (2022). Hydrological forecasting under climate variability using modeling and earth observations in the Naryn River basin, Kyrgyzstan. Water, 14(17), article number 2733. doi: 10.3390/w14172733.
  32. Severinenko, M., Solodukhin, V., Djenbaev, B., Lennik, S., Kabirova, G., Zholboldiev, B., Levashov, M., Zheltov, D., & Bychenko, A. (2024). Industrial facilities of Kyrgyzstan as the sources of pollution of the transboundary Shu river basin. AIP Conference Proceedings, 3020(1), article number 050004. doi: 10.1063/5.0192747.
  33. Sheripov, N., Murzaibraimov, N., Mamyrbaeva, Z., & Alimbekov, A. (2024). Strengthening environmental governance in Kyrgyzstan: Legal reforms and policy recommendations for ensuring citizens right to a safe environment. Journal of Environmental Law & Policy, 4(3), 49-81. doi: 10.33002/jelp040303.
  34. Shumka, S., Kalogianni, E., Šanda, R., Vukić, J., Shumka, L., & Zimmerman, B. (2020). Ecological particularities of the critically endangered killifish Valencia letourneuxi and its spring-fed habitats: A long-lost endemic species of south Albania. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems, 421, article number 45. doi: 10.1051/kmae/2020036.
  35. SWAT+. (n.d.). Retrieved from https://swat.tamu.edu/software/plus/.
  36. U.S. Department of the Interior. (2025). Landsat 8-9 OLI/TIRS collection 2 level 1 data format control book. Retrieved from https://www.usgs.gov/media/files/landsat-8-9-olitirs-collection-2-level-1-data-format-control-book.
  37. Ustaoğlu, F., Tepe, Y., & Taş, B. (2020). Assessment of stream quality and health risk in a subtropical Turkey river system: A combined approach using statistical analysis and water quality index. Ecological Indicators, 113, article number 105815. doi: 10.1016/j.ecolind.2019.105815.
  38. Yang, W., Zhao, Y., Wang, D., Wu, H., Lin, A., & He, L. (2020). Using principal components analysis and IDW Interpolation to determine spatial and temporal changes of surface water quality of Xin’anjiang River in Huangshan, China. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(8), article number 2942. doi: 10.3390/ ijerph17082942.
  39. Yuan, L., Sinshaw, T., & Forshay, K.J. (2020). Review of watershed-scale water quality and nonpoint source pollution models. Geosciences, 10(1), article number 25. doi: 10.3390/geosciences10010025.
  40. Zhang, X., Zhang, Y., Gui, Y., Sun, R., Li, J., Wu, Q., Ding, Y., & Chen, K. (2025). Chemical characteristics of groundwater and surface water affected by human activities in the upper Jinzi River Basin, China. Scientific Reports, 15, article number 9294. doi: 10.1038/s41598-025-93318-5.

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу 76019, вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна

  • mail@esbur.com.ua