Methodological Approach to Assessing Geoecological Risks of Pollution of the Kazanka River

Authors

  • Lyudmila V. Kireycheva Federal Research Center for Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after A. N. Kostyakov
  • Nina P. Karpenko Federal Research Center for Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after A. N. Kostyakov
  • Valery M. Yashin Federal Research Center for Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after A. N. Kostyakov
  • Mikhail V. Bolgov Institute of Water Problems of the Russian Academy of Sciences

DOI:

https://doi.org/10.17308/geo/1609-0683/2026/2/93-101

Keywords:

river basin, water bodies, geoecological risk, combinatorial index of water pollution, agricultural and reclaimed lands, diffuse runoff, biogenic pollutants

Abstract

The purpose is to develop a methodological approach to assessing the geoecological risk of diff use pollution of the river waters of a small river and to compile a map of the geoecological risk of removal of nutrients from the catchment area using the example of the Kazanka River. Materials and methods. Monitoring studies of hydrochemical parameters of river water in the period from 2014 to 2024 were used as initial materials. The quality of surface waters of the Kazanka River in the upper, middle and lower reaches was assessed using indicators of surface water pollution. Results and discussion. A methodological approach to assessing the geoecological risk of contamination of the river's surface waters, including the diff use infl ux of biogenic pollutants from agricultural and reclaimed territories, is proposed. It is shown that the dominant pollutants are biogenic substances: compounds of the nitrogen group and phosphorus. The levels of geoecological risk (safe, acceptable, maximum permissible and critical) have been established for the ranges of values of the combinatorial pollution index (for nitrogen and phosphorus) for all sub-basins of the Kazanka River. A GIS map of the geoecological risk of the removal of biogenic pollutants into the river has been created. Conclusions. The proposed methodological approach to assessing the geoecological risks of surface water pollution and the created GIS map of the risk of diff use pollution from agricultural and reclaimed lands of the catchment area into water bodies will make it possible to justify a set of priority and preventive water protection measures.

Author Biographies

  • Lyudmila V. Kireycheva, Federal Research Center for Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after A. N. Kostyakov

    Dr. Sci. (Tech.), Head of the Department of Environmental Protection and Information Technologies

  • Nina P. Karpenko, Federal Research Center for Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after A. N. Kostyakov

    Dr. Sci. (Tech.), Leading Researcher

  • Valery M. Yashin, Federal Research Center for Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after A. N. Kostyakov

    Cand. Sci. (Tech.), Leading Researcher

  • Mikhail V. Bolgov, Institute of Water Problems of the Russian Academy of Sciences

    Dr. Sci. (Tech.), Head of the Laboratory, Chief Researcher

References

1. Бахирева Л.В. Геологический и геохимический риск как критерий геоэкологического нормирования территорий // История взаимодействия общества и природы: факты и концепции: тезисы докладов. Москва, 1990, ч.1, с. 98-102.

2. Вынос биогенных элементов с водосбора малых рек республики Татарстан / О. Н. Урбанова, Д. А. Семанов, А. Т. Горшкова, А. И. Каримова, Н. В. Бортникова // Вестник Удмуртского университета. Биология. Науки о земле, 2015, т. 25, вып. 4, с. 45-52.

3. Диффузное загрязнение водных объектов: проблемы и решения / Коллективная монография под руководством В. И. Данилова-Данильяна. Москва: РАН, 2020. 512 с.

4. Дмитриев В. Г. Оценка экологического риска. Аналитический обзор // Арктика и север, 2014, № 2, с. 126-146.

5. Карпенко Н. П. Оценка риска поступления диффузного стока с сельскохозяйственных земель // Мелиорация и водное хозяйство, 2024, № 4, с. 15-19.

6. Кирейчева Л. В., Яшин В. М. Роль мелиорированных земель в диффузном загрязнении речных вод биогенными веществами // Международный технико-экономический журнал, 2020, № 10, с. 28-32.

7. Кирейчева Л. В., Яшин В. М., Тимошкин А. Д. Оценка выноса биогенных веществ с водосбора малой реки и меры по его снижению // Экология и промышленность России, 2022, т. 26, № 6, с. 53-59.

8. Кочуров Б. И. Подходы к определению и классификации экологического риска // География и природные ресурсы, 1993, № 4, с. 22-27.

9. Красов В. Д., Сысоев Л. О. Экологические проблемы водопользования // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология, 2018, № 2, с. 84-87.

10. Метод расчета биогенной нагрузки на водные объекты / С. А. Кондратьев, М. В. Казмина, М. В. Шмакова, Е. Г. Маркова // Региональная экология, 2011, № 3-4, с. 50-59.

11. Методика определения биогенной нагрузки сельскохозяйственного производства на водные объекты / А. Ю. Брюханов, С. А. Кондратьев, Н. С. Обломкова, А. С. Огуздин, И. А. Субботин // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства, 2016, № 89, с. 175-183.

12. Моделирование и прогнозирование выноса биогенных элементов с сельскохозяйственных угодий в зависимости от агрофизических свойств почвы / Н. И. Джабборов, А. П. Савельев, А. В. Добринов, А. М. Захаров, И. И. Жуйков // Engineering Technologies and systems, 2024, vol. 34, no. 1.

13. Оценка диффузного загрязнения от сельскохозяйственных территорий в бассейне Верхней Волги и разработка мероприятий по его снижению на примере реки Яхромы / Л. В. Кирейчева, Е. А. Лентяева, А. Д. Тимошкин, В. М. Яшин // Водные ресурсы, 2020, т. 47, № 5, с. 523-535.

14. Перспективы сокращения выноса биогенных элементов с речных водосборов за счет внедрения наилучших доступных технологий (НДТ) сельскохозяйственного производства (по результатам моделирования) / Ш. Р. Поздняков, А. Ю. Брюханов, С. А. Кондратьев, Н. В. Игнатьева, М. В. Шмакова, Е. А. Минакова, А. М. Расулова, Н. С. Обломкова, Э. В. Васильев, А. В. Терехов // Водные Ресурсы, 2020, т. 47, № 5, с. 588-602.

15. Соколов О. А., Семенов В.М., Агеев В. А. Нитраты в окружающей среде: монография. Москва: Академия. 1990, 316 с.

16. Тусунбеков Ж. А., Ряполова Н. Л. Оценка экологической устойчивости поверхностных вод Западной Сибири // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология, 2019, № 3, с. 55-60.

17. Шмаль А. Г. Факторы экологической опасности и экологические риски. Издательство: МП «ИКЦ БНТВ», Бронницы, 2010. 192 с.

Published

2026-05-20

Issue

Section

Land hydrology, water resources, hydrochemistry

How to Cite

Kireycheva, L. V., Karpenko, N. P., Yashin, V. M., & Bolgov, M. V. (2026). Methodological Approach to Assessing Geoecological Risks of Pollution of the Kazanka River. Proceedings of Voronezh State University. Series: Geography. Geoecology, 2, 93-101. https://doi.org/10.17308/geo/1609-0683/2026/2/93-101