Анализ качества речной воды в Руркеле (Одиша) с использованием нескольких индексов для информирования устойчивого управления водными ресурсами

Почему эта река важна для людей

Река Брахмани в Одише — жизненная артерия для сотен тысяч людей, которые зависят от нее для питья, сельского хозяйства, промышленности и городских парков. По мере того как Руркела превратилась в крупный металлургический и промышленный центр, усилились опасения, что реку выводят за пределы ее возможностей. Это исследование предлагает строгий, основанный на данных взгляд на то, насколько здорова Брахмани на самом деле, что ее загрязняет и что это значит для повседневного использования ее воды.

Тщательное обследование рабочей реки

В течение трех лет исследователи собрали 12 образцов поверхностной воды с участков в Руркеле и вокруг него в предмуссонный период, когда уровень реки минимален и загрязнение наиболее концентрировано. Были измерены простые параметры, такие как кислотность (pH), растворенные соли, жесткость и щелочность, а также металлы — свинец, медь, цинк и железо, и питательные вещества, например фосфат. Это те же типы показателей, которые определяют, можно ли безопасно использовать воду для питья, орошения или поддержания рыб и другой дикой природы.

Превращение множества измерений в простой балл

Поскольку качество воды определяется множеством пересекающихся факторов, команда использовала пять различных систем индексов качества воды, широко применяемых в мире: Британской Колумбии (BCWQI), канадский (CWQI), назначенный (AWQI), малайзийский (MWQI) и Орегонский (OWQI). Каждый индекс сводит десятки показателей к одному баллу, варьирующемуся от отличного до очень плохого. Это облегчает сравнение участков, отслеживание изменений во времени и объяснение состояния реки широкой публике и политикам. Применяя несколько индексов параллельно, исследование также проверяло чувствительность каждого метода к типам загрязнения, наблюдаемым в быстро индустриализирующемся индийском городе.

Что говорят цифры о реке

Сырые измерения показывают тревожную картину. Хотя pH остается в пределах, поддерживающих водную жизнь, большинство других ключевых показателей регулярно превышают национальные и руководящие нормы ВОЗ. Электропроводность, суммарные растворенные твердые вещества, жесткость и щелочность часто значительно выше рекомендуемых пределов, что указывает на большую нагрузку растворенных химикатов. Особенно настораживают уровни металлов: свинец, медь и цинк часто превышают безопасные концентрации, указывая на смесь промышленных стоков, городского стока и естественного выветривания пород, усиленного человеческой деятельностью. Уровни фосфатов, связанные с канализацией и удобрениями, также высоки на нескольких участках, что намекает на риск цветения водорослей и потери кислорода.

Пять индексов, одно последовательное предупреждение

Хотя каждый индекс использует собственную формулу и шкалу оценок, в целом они рисуют сопоставимую картину. Баллы по индексу Британской Колумбии варьируются от почти нетронутых до очень плохих, со средним значением, которое классифицирует большую часть реки вокруг Руркела как граничащую по пригодности для питья. Канадский индекс показывает, что примерно 40 процентов образцов попадают в категории удовлетворительно до плохого. Назначенный индекс, настроенный на конкретные виды использования, такие как бытовая вода, помечает около 40 процентов образцов как совершенно непригодные. Малайзийский и Орегонский индексы, которые подчеркивают экологическое здоровье, оба обнаруживают, что многие участки реки находятся в плохом или очень плохом состоянии, хотя на нескольких локациях вода все еще соответствует хорошему или отличному качеству. Вместе эти инструменты подтверждают, что загрязнение не является локальной проблемой, а представляет собой повсеместное состояние, которое усугубляется в сухой предмуссонный сезон.

Местная проблема с глобальным резонансом

Чтобы поставить состояние Брахмани в контекст, исследование сравнивает свои результаты с аналогичными оценками рек в Индии и соседних странах. В этих системах повторяются те же виновники: промышленные отходы, неочищенные сточные воды, сельскохозяйственный сток и плотная городская застройка вдоль берегов. Многие из этих рек теперь по нескольким индексам оцениваются как плохие или очень загрязненные и годятся разве что для орошения. Брахмани вписывается в глобальную картину напряжения рабочих рек, на которых возлагается задача одновременно поддерживать города, фермы и экосистемы, при этом получая гораздо больше отходов, чем они могут безопасно разбавить.

Что это значит для людей и будущего

Для неспециалистов итог таков: большая часть реки Брахмани в районе Руркела больше не является надежно безопасной для питья или бытового использования без очистки, и ее способность поддерживать рыбу и другую дикую природу находится под напряжением. Исследование напрямую связывает этот упадок с действиями человека: сбросы с фабрик, плохо управляемая канализация, изменение землепользования и увеличение площади заасфальтированных поверхностей, ускоряющих загрязненный сток в воды. Автор утверждает, что очистка реки потребует более строгого контроля загрязнений, лучшей очистки сточных вод, экологичных методов сельского хозяйства и постоянного мониторинга с использованием современных инструментов, таких как картирование и машинное обучение. Поскольку Брахмани связана с несколькими Целями устойчивого развития ООН, ее восстановление — это больше, чем один случай: это проверка того, смогут ли быстрорастущие города защитить воды, от которых они зависят.

Цитирование: Das, A. Analysis of river water quality in Rourkela Odisha using multiple indices to inform sustainable water management. Sci Rep 16, 5142 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37683-9

Ключевые слова: качество речной воды, промышленное загрязнение, индекс качества воды, река Брахмани, устойчивое управление водными ресурсами