Науково-дослідні проєкти у співробітництві з МАГАТЕ

Починаючі з 2013 року, кафедра є виконавцем науково-дослідних проєктів під координацією МАГАТЕ на тему дослідження стабільних ізотопів оксигену (18O), гідрогену (2H) та нітрогену (15N) в складі атмосферних опадів, поверхневих і підземних вод на території міста Харкова та в басейні р. Сіверський Донець.

Подібні ізотопні дослідження проводилися вперше на території України. Зокрема, вперше кафедрою було визначено ізотопний склад атмосферних опадів. З 2013 року і дотепер здійснюється щомісячний моніторинг якості води та витрати основних джерел на території міста для оцінювання динаміки у режимі живлення підземних вод. Виконавці проєкту щомісячно відбирають проби опадів та води річок і відправляють у лабораторію МАГАТЕ до м. Відень для ізотопних аналізів. У подальшому ці дані додають в глобальну мережу ізотопних даних атмосферних опадів (GNIP) та річок (GNIR), яка наповнюється з 1960-х років за даними, що збираються в усьому світі.

За результатами виконання наукових проєктів постійно оновлюється тематичне наповнення освітніх компонет освітніх програм кафедри усіх рівнів.

У 2018 – 2023 р.р. кафедрою виконано проєкт Stable Isotopes Application for the Evaluation of Drinking Water Balance and Quality in a Large City in East Ukraine – Використання стабільних ізотопів для оцінки балансу та якості питних вод у великому місті Східної України. Керівник проєкту – канд. техн. наук, доцент Дядін Дмитро Володимирович.

Досліджено вміст стабільних водних ізотопів (2H, 18O) в складі атмосферних опадів, джерельних вод, водопровідної води, річок на території міста Харків. На основі ізотопного складу джерельних вод доведено наявність техногенного живлення підземних вод витоками із водопровідних комунікацій. Кількісно оцінено внесок витоків водопровідної води у живлення джерельних вод на території міста.

Співвідношення важких стабільних ізотопів оксигену і гідрогену у воді вперше дозволило визначити ступінь антропогенного впливу на природний водний баланс території Харкова і Харківської області. Зокрема, було зафіксовано ступінь відхилення показника випаровуваності річкових вод за рахунок високої зарегульованості річок.

За ізотопним складом вперше було доведено, що підземні води джерел, облаштованих на території міста Харків, мають істотний внесок живлення від витоків із водопровідних комунікацій, величина якого може сягати 10-40% на різних джерелах.

Вимірювання фізико-хімічних показників води на джерелах	Вимірювання фізико-хімічних показників води у річках
'
Відбирання проб для визначення ізотопного складу води	Презентація результатів проєкту в м. Відень (Австрія)

Співвідношення природного та техногенного живлення міських джерел, визначені за ізотопним складом	Розподіл вмісту стабільних ізотопів в атмосферних опадах протягом року та його відхилення від глобальних показників

З 2022 року кафедра є виконавцем проєкту Combined Application of Nitrate Isotopes and Contaminants of Emerging Concern to Understand Anthropogenic Impacts on Groundwater and Surface Water in Urban and Rural Areas of East Ukraine – Комбіноване використання ізотопів нітратів та небезпечних забруднювальних речовин для встановлення антропогенних впливів на підземні та поверхневі води міських та сільських територій Східної України (2022 – 2026). Керівник проєкту – канд. техн. наук, доцент Дмитренко Тетяна Володимирівна.

Загальна мета проєкту – з’ясування джерел, шляхів і процесів надходження нітратів і сполук, що викликають занепокоєння (compounds of emergency concern) у гідравлічно взаємопов’язаних водоносних горизонтах і річках, які перебувають під впливом скидів міських стічних вод і надходження забрудненого поверхневого стоку на міських та сільських територіях Східної України. У складі вод визначається вміст важких стабільних ізотопів у нітратах (15N–NO3–, 18O–NO3–), фармацевтичних і лікарських препаратів, харчових добавок та інших небезпечних хімічних речовин.