Науково-теоретичні основи управління екологічною безпекою річкового басейну на основі інформаційно-ентропійного підходу

Abstract

Дисертаційна робота присвячена науково-теоретичному обґрунтуванню та впровадженню інформаційно-ентропійних підходів для забезпечення ефективного управління екологічною безпекою річкових басейнів. Основна увага зосереджена на дослідженні та використанні інформаційно-ентропійних підходів для підвищення ефективності оцінки та оптимізації системи моніторингу стану водних ресурсів, зокрема на оцінці якості поверхневих вод і вразливості водних систем до антропогенних впливів. Проведено системний аналіз теоретичних основ інформаційно ентропійного підходу в екологічній безпеці та його застосування для вивчення екологічних проблем, взаємозв'язків між термодинамікою та екологією. Досліджено з ентропійних позицій властивості екологічних систем річкових басейнів та зв’язок між термодинамікою, ентропією та інформацією. Встановлено, що результатом впливу антропогенного фактора на екосистему буде підвищення ентропії компонентів. Реакція екосистеми буде різною залежно від сили та тривалості збурюючого впливу. Критичним моментом при дії на екосистему антропогенного чинника є початок зниження її організації, коли гомеостаз повністю вичерпав себе у протидії збуренню, та екосистема починає незворотньо деградувати. Ентропія може виражати ступінь невизначеності або "безладу" в системі, що є аналогічним до кількості інформації, необхідної для опису стану системи. Повна інформація (нульова ентропія) відповідає стану з мінімальною невизначеністю, тоді як висока ентропія вказує на велику невизначеність і мінімальну кількість доступної інформації. Оцінено антропогенний вплив на екологічну безпеку річкових басейнів. Проведено аналіз сезонної динаміки індексу забрудненості води (ІЗВ) за річковими басейнами. Встановлено, що найвищі значення індексу забрудненості води, що спостерігаються у кожному сезонному періоді, характерні для наступних постів: р. Уди, 41 км, с. Хорошево, міст (басейн Дону); р. Окни, 28 км, с. Лабушне, кордон з Молдовою (басейн Дністра); р. Уди, 3 км, с.Єсхар, ехн.в/з ГРЕС-2, міст (басейн Дону); р. Полтва, 30 км, с.Кам’янопіль, Пустомитівський р-н, кільцева дорога біля шлюзу (басейн Вісли); р. Хаджидер, 10,1 км, с. Сергіївка (басейн річок Причорномор'я); р. Південний Буг, 711 км, смт. Меджибіж, Меджибіжське вдсх. (басейн Південного Бугу); р. Каплань, 19 км, с. Крутоярівка, кордон з Молдовою (басейн річок Причорномор'я); р. Кальчик, 1 км, м. Маріуполь, місто (басейн річок Приазов'я); р. Дніпро, 855 км, Скидний канал БСА (басейн Дніпра); р. Південний Буг, 744 км, с. Копистин, нижче м.Хмельницький (басейн Південного Бугу); р. Казений Торець, 55 км, м. Дружковки, нижче впадіння нижче міста технічний в/забір (басейн Дону); р. Киргиж-Китай, 49 км, с. М. Ярославець, кордон з Молдовою (басейн Дону); р. Нерушай, 29,2 км, с. Баштанівка, у межах с. Баштанівка (басейн Дунаю); р. Лопань, 1 км, м. Харків, гирло (басейн Дону). Розроблено методологію визначення ентропійно-зваженої оцінки якості поверхневих вод. Застосування ентропійних ваг підвищило об’єктивність індексу забрудненості води. Методологія передбачає наступні етапи: побудову вихідної матриці проб води і оцінюваних параметрів; побудову нормованої матриці; обчислення ентропійних ваг, щоб параметрам з нижчою ентропією або мірою безпорядку присвоювалася таким чином більша вага; агрегація ваг ентропії та шкали оцінки якості. Досліджено динаміку ентропійно-зваженого показника забрудненості води для річкових басейнів. Середнє значення ЕІЗВ для весни становить 0.65, що є найнижчим серед усіх періодів, вказуючи на вищу якість води. Взимку середнє значення зростає до 0.77, що може свідчити про невелике зниження якості води порівняно з весною. В період межені середнє значення ЕІЗВ дещо знижується до 0.71, що все ще вказує на добру якість води. Для мілководдя спостерігається різке збільшення середнього значення до 6.69, що свідчить про значне погіршення якості води. Восени середнє значення зберігається високим і становить 6.89, підтримуючи тенденцію погіршення якості води, зафіксовану в мілководді. Проаналізовано існуючу систему моніторингу вод в Україні. Державний моніторинг вод є складовою частиною державної системи моніторингу довкілля. Суб’єкти державного моніторингу вод самостійно визначають пункти моніторингу, перелік показників та періодичність їх вимірювання, загальноприйнята методологія регулювання розташування пунктів моніторингу на сьогодні відсутня. Проаналізовано світовий досвід використання ентропійних підходів при здійсненні моніторингу води, останні застосування концепції ентропії для проектів систем моніторингу води, які класифікуються на опади; стік і рівень води; якість води; вологість ґрунту та підземні води. Також висвітлено інтегрований метод проектування багатофакторних систем моніторингу. Розроблено науково-теоретичний підхід до проектування, оцінки та оптимізації систем моніторингу вод, що базується на принципі максимальної інформативності при мінімальній надмірності інформації. Це означає вибір для аналізу лише тих даних, які найкраще відображають необхідні характеристики моніторингового об'єкта, усуваючи дублюючу або несуттєву інформацію. У процесі проектування системи визначаються оптимальні локації для вимірювань та типи параметрів води, що базуються на їх здатності забезпечувати максимальну корисну інформацію для оцінки стану водних ресурсів. Адаптовано запропоновану методологію оптимізації мережі моніторингу на прикладі трьох річок: Південний Буг, Дністер та Сіверський Донець. Оптимізація пунктів спостереження на Південному Бузі була зосереджена на ділянках річки, що проходять через промислові та сільськогосподарські території, де ризик забруднення найвищий. Для Дністра особлива увага була приділена ділянкам з високим біорізноманіттям та зонам, що зазнають впливу гідроелектростанцій. На Сіверському Донці, через неможливість міжнародної співпраці в галузі моніторингу транскордонних водотоків, акцент було зроблено на внутрішні методи моніторингу та аналізу, з метою ефективного виявлення та реагування на локальні джерела забруднення. Пункти моніторингу на Сіверському Донці були відібрані для забезпечення максимального покриття критично важливих ділянок, особливо тих, що знаходяться в зонах інтенсивного промислового виробництва та сільськогосподарського використання. Розроблено науково-теоретичний підхід для вибору оптимального числа параметрів якості води. Підхід на основі принципу максимальної інформативності при мінімальній надмірності інформації дозволяє ідентифікувати лише параметри, які найбільше відповідають за забруднення річки. Оптимальний набір параметрів для оцінки якості води річки Південний Буг з мінімальною надмірністю включає: фосфати, нітрати, кисень розчинений або біохімічне споживання кисню за 5 діб (БСК5),залежно від цілей моніторингу. Для р. Дністер: БСК5, нітрати, кисень розчинений або сульфати. Для р. Сіверський Донець – сульфати, БСК5, і кисень розчинений або завислі речовини, залежно від того, який з останніх двох параметрів краще відповідає цілям моніторингу. Розроблено метод аналізу вразливості водних ресурсів у нестабільному середовищі на основі ентропійного підходу. Ступінь вразливості водних ресурсів щодо мінливого середовища можна розділити на п’ять рівнів з 11 індексами: низький (I), незначний (II), помірний (III), високий (IV) і екстремальний (V). Розрахунок контактної ентропії показує приблизне значення контактної ентропії S із діапазоном (–1,314; 1,314). Цей інтервал ділиться на п'ять частин: [0,877; 1,314), [0,292; 0,877), [−0,292; 0,292), [−0,877; −0,292), (−1,314; − 0,877), позначаючи низький (I), незначний (II), помірний (III), високий (IV) та надмірний (V) ступені вразливості водних ресурсів відповідно. На основі виконаних теоретичних досліджень та експериментальних даних вперше: розроблено науково-теоретичні основи застосування інформаційно ентропійного підходу до підвищення ефективності управління екологічною безпекою річкових басейнів України; для підвищення ефективності оцінювання екологічного стану поверхневих водних об’єктів в межах річкового басейну запропоновано науково методологічний підхід до визначення вагових коефіцієнтів індексу забрудненості води на основі застосування принципу максимальної ентропії шляхом розрахунку ентропійно-зваженого індексу забрудненості води, що суттєво підвищує точність оцінки стану водних ресурсів, дозволяє враховувати складність та мінливість водних об’єктів; для забезпечення максимальної інформативності мережі моніторингу поверхневих вод річкового басейну та мінімізації надмірності отримуваної інформації запропоновано науково-методологічний підхід до формування оптимальної моніторингової мережі та розроблено алгоритм його реалізації; розроблено науково-методологічний підхід та запропоновано алгоритм визначення оптимального набору індикаторів екологічного стану поверхневих вод на основі принципу максимальної інформативності при мінімальній надмірності інформації, що забезпечить максимальну інформативність даних моніторингу вод; удосконалено: методичні підходи до комплексного оцінювання екологічного стану поверхневих вод річкового басейну, що враховують ентропійні показники для покращеної оцінки стабільності екосистеми; методологію оцінки вразливості водних ресурсів у мінливому середовищі на основі ентропійного підходу, що дозволяє враховувати динамічні зміни та підвищує стійкість екосистемного управління; набули подальшого розвитку: науково-теоретичні підходи до оцінки антропогенного впливу на екологічну безпеку річкових басейнів шляхом інтеграції інформаційно ентропійного аналізу з математичними моделями, що дозволяє кількісно оцінити ступінь впливу, виявити зони ризику та розробити стратегії зменшення негативного впливу. методологія візуалізації просторово-часової динаміки стану водних ресурсів на основі ентропійно-зважених індексів шляхом створення інтерактивних карт, що відображають просторову й часову динаміку якості води. У дисертаційній роботі було застосовано комплексний системний підхід, що включає як теоретичні, так і експериментальні методи. Дослідження базується на застосуванні теоретичного аналізу, методів математичного моделювання, інформаційно-ентропійного аналізу та статистичного аналізу даних. Проведено ретроспективний аналіз гідрохімічних показників якісного складу води поверхневих водних об’єктів. Використовувались статистично математичні методи для опрацювання та узагальнення експериментальних даних. Для обробки даних застосовувалися програми MS Excel, QGIS. Гідроаналітичний метод використовувався для детального аналізу конкретних водних об’єктів. Для моделювання гідрохімічних процесів у поверхневих водних об’єктах, особливо для визначення приросту концентрації забруднюючих речовин, були застосовані методи математичного моделювання. Інформаційно ентропійний аналіз як комплексний метод, використовувався для вивчення та оцінки складних систем поверхневих водних ресурсів. Цей метод дозволяє об'єднати теоретичні та практичні аспекти ентропії та інформації для глибшого розуміння системних процесів і змін у них. У науковому дослідженні були використані дані багаторічного моніторингу водних ресурсів України, опубліковані Державним агентством водних ресурсів України, а також власні експедиційні дані обстежень та вимірювань. Розроблено алгоритми та програмні засоби для розрахунку ентропійно-зваженого індексу забрудненості води. Запропонована процедура дозволяє отримати більш об'єктивну оцінку стану водних ресурсів, зокрема, з урахуванням ступеня невизначеності або ентропії екосистемних процесів. Цей підхід підвищує точність моніторингу забруднення води, враховуючи складність та варіативність процесів, що відбуваються у водних системах. Алгоритми можуть автоматично обробляти дані, спрощуючи аналіз та інтерпретацію результатів. Побудовано інтерактивні карти просторового розподілу ІЗВ та ентропійно зваженого індексу забрудненості води (ЕІЗВ) для різних сезонів. Карти дозволяють візуалізувати просторову та часову динаміку забруднення водних ресурсів, що дає можливість швидко і ефективно ідентифікувати критичні зони та сезонні зміни в стані екосистем. Інтерактивність карт дозволяє проводити аналіз різних факторів, що впливають на якість води, та адаптувати управлінські рішення у реальному часі. Розроблено алгоритми та програмні засоби для оптимізації мережі моніторингових постів. Реалізація алгоритму дозволяє знаходити оптимальне розташування пунктів моніторингу на основі принципу максимальної інформативності та мінімальної надмірності інформації, що забезпечує зменшення кількості дублюючих даних і підвищують ефективність збору інформації, що, в свою чергу, сприяє раціональному використанню ресурсів та підвищенню якості моніторингу. Розроблено алгоритми та програмні засоби для вибору оптимального числа параметрів якості води. Алгоритми на основі ентропійного підходу допомагають визначити найважливіші показники для оцінки якості води, скоротити обсяг даних для аналізу без втрати точності оцінки, що підвищує ефективність моніторингу водних ресурсів, забезпечуючи фокусування на ключових параметрах, які найбільш чітко відображають стан водних систем. Теоретично обґрунтована методологія і методика апробовані на прикладі річок Південний Буг, Дністер та Сіверський Донець. Проведені дослідження та практичні випробування підтвердили ефективність запропонованих підходів для оцінки та управління екологічною безпекою річкових басейнів. Апробація на реальних даних річок України дозволила перевірити адаптивність розроблених методик до різних екосистем і умов, що підкреслює їх практичну значущість для моніторингу та управління водними ресурсами в різних регіонах країни. Розроблені практичні рекомендації щодо застосування ентропійно зваженого індексу забрудненості води та оптимізації мережі моніторингу впроваджено у діяльність Державної екологічної інспекції у Сумській області; щодо підвищення точності оцінки стану водних ресурсів, що дозволяє враховувати складність та мінливість водних об’єктів на базі ТОВ «Глобал трафік ЛПГ» (акт впровадження від 25.11.2024 р.) та ТОВ «Рітейл ЛПГ» (акт впровадження від 10.12.2024 р.). Практична значущість роботи підтверджена актам та довідками про впровадження практичних рекомендацій у виробництво та у діяльність Державної екологічною інспекції у Сумській області, а також у навчальний процес Сумського державного університету та Харківського національного економічного університету імені Семена Кузнеця.

The dissertation work is devoted to solving the scientific and theoretical problem of developing and applying scientific and theoretical foundations of information entropy approaches to managing the ecological safety of river basins. The main attention is focused on the study and use of entropy-information principles to increase the efficiency of assessing and optimizing the monitoring of the state of water resources, in particular, on assessing the quality of surface waters and the vulnerability of water systems to anthropogenic impacts. A systematic analysis of the theoretical foundations of information-entropy approaches in environmental security and their application to the study of environmental problems and the relationships between thermodynamics and ecology has been conducted. The properties of ecological systems of various types and the relationship between thermodynamics, entropy and information are studied from an entropic perspective. The result of the impact of an anthropogenic factor on an ecosystem will be an increase in the entropy of the components. The ecosystem's reaction will vary depending on the strength and duration of the disturbing impact. The critical moment when an anthropogenic factor affects an ecosystem is the beginning of the collapse of its organization, when homeostasis has completely exhausted itself in counteracting the disturbance, and the ecosystem begins to degrade irreversibly. Entropy can express the degree of uncertainty or "disorder" in the system, which is analogous to the amount of information required to describe the state of the system. Complete information (zero entropy) corresponds to a state with minimal uncertainty, while high entropy indicates high uncertainty and minimal amount of available information. The anthropogenic impact on the ecological safety of river basins was assessed. An analysis of the seasonal dynamics of the water pollution index by river basins was conducted. It was established that the highest values of the water quality index (WQI), observed in each seasonal period, are characteristic of the following posts: Udy River, 41 km, Khoroshevo village , bridge (Don basin); Okny River , 28 km, Labushne village, border with Moldova (Dniester basin); Udy River, 3 km, Yeshar village, electrical equipment of GRES -2, bridge (Don basin); Poltva River, 30 km, Kamyanopol village, Pustomyty district, ring road near the lock (Vistula basin); Khadzhider River, 10.1 km, Sergiyevka village (Black Sea basin); Southern Bug, 711 km, Medzhybizh village, Medzhybizhske east (Southern Bug basin); Kaplan River , 19 km, Krutoyarivka village, border with Moldova (Black Sea basin); Kalchyk River , 1 km, Mariupol city, city (Azov basin); Dnipro River, 855 km, BSA discharge channel (Dnipro basin); Southern Bug River, 744 km, Kopystyn village , below Khmelnytskyi city (Southern Bug basin); Kazenyi Torets River, 55 km, Druzhkovky city , below the confluence below the city, technical fence (Don basin); Kyrgyz -Kitai River, 49 km, Yaroslavets village, border with Moldova (Don basin); Nerushay River, 29.2 km, Bashtanivka village, within the Bashtanivka village (Danube basin); Lopan, 1 km, Kharkiv, mouth (Don basin). A methodology for determining entropy-weighted surface water quality assessment has been developed. The use of entropy weights has increased the objectivity of the water pollution index. The methodology involves the following stages: construction of the initial matrix of water samples and estimated parameters; construction of a normalized matrix; calculation of entropy weights so that parameters with lower entropy or disorder are assigned a higher weight; aggregation of entropy weights and quality assessment scales. The entropy-weighted water pollution index for river basins was studied. The average value of the EWQI for spring is 0.65, which is the lowest among all periods, indicating higher water quality. In winter, the average value increases to 0.77, which may indicate a slight decrease in water quality compared to spring. In the low-water period, the average value of the EWQI decreases slightly to 0.71, which still indicates good water quality. For shallow water, a sharp increase in the average value to 6.69 is observed, which indicates a significant deterioration in water quality. In autumn, the average value remains high at 6.89, supporting the trend of deterioration in water quality recorded in shallow water. The existing water monitoring system in Ukraine is analyzed. State water monitoring is an integral part of the state environmental monitoring system. The subjects of state water monitoring independently determine the monitoring points, the list of indicators, and the frequency of their measurement; there is currently no generally accepted methodology for regulating the location of monitoring points. The world experience of using entropy approaches in water monitoring is analyzed, and the latest applications of the entropy concept for water monitoring system designs are classified into precipitation, runoff and water level, water quality, soil moisture, and groundwater. An integrated method for designing multi-factor monitoring systems is also highlighted. A scientific and theoretical approach to the design, assessment, and optimization of water monitoring systems has been developed based on the principle of maximum informativeness with minimal information redundancy, which means the selection of such data for analysis that most fully reflect the required characteristics of the monitoring object, with a minimum amount of duplicative or irrelevant information, the selection of locations for measurements, the frequency of data collection and the types of water parameters for analysis is carried out based on their informativeness. The proposed methodology was adapted to optimize the monitoring network on three rivers: the Southern Bug, the Dniester, and the Seversky Donets. Optimization of observation points on the Southern Bug was focused on sections of the river passing through industrial and agricultural areas with the highest risk of pollution. For the Dniester, special attention was paid to areas with high biodiversity and areas affected by hydroelectric power plants. On the Seversky Donets, due to the impossibility of international cooperation in the field of monitoring transboundary watercourses, the emphasis was placed on domestic monitoring and analysis methods in order to identify and respond to local sources of pollution effectively. Monitoring points on the Seversky Donets were selected to ensure maximum coverage of critical areas, especially those located in areas of intensive industrial production and agricultural use. A scientific and theoretical approach has been developed to select the optimal number of water quality parameters. The approach based on the principle of maximum informativeness with minimal redundancy of information allows for identifying only the parameters that are most responsible for river pollution. The optimal set of parameters for assessing the water quality of the Southern Bug River with minimal redundancy includes Phosphates, Nitrates, Dissolved Oxygen, or BOD 5, depending on the monitoring objectives. For the Dniester River: BOD5, Nitrates, Dissolved Oxygen or Sulfates. For the Seversky Donets River - Sulfates, BOD5, and Dissolved Oxygen or Suspended Solids, depending on which of the last two parameters best meets the monitoring objectives. A method for analyzing the vulnerability of water resources in an unstable environment based on the entropy approach has been developed. The degree of vulnerability of water resources to a changing environment can be divided into five levels with 11 indices: low (I), insignificant (II), moderate (III), high (IV) and extreme (V). The calculation of contact entropy shows the approximate value of the contact entropy S with the range (–1.314; 1.314). This interval is divided into five parts: [0.877; 1.314), [0.292; 0.877), [−0.292; 0.292), [−0.877; −0.292), (−1.314; − 0.877), denoting low (I), insignificant (II), moderate (III), high (IV) and extreme (V) degrees of vulnerability of water resources, respectively. Based on theoretical research and experimental data, for the first time: scientific and theoretical foundations for the application of the information entropy approach to increasing the efficiency of environmental safety management of river basins in Ukraine have been developed; To improve the efficiency of assessing the ecological state of surface water bodies within a river basin, a scientific and methodological approach to determining the weighting coefficients of the water pollution index is proposed based on the application of the maximum entropy principle by calculating the entropy -weighted water pollution index, which significantly increases the accuracy of assessing the state of water resources and allows taking into account the complexity and variability of water bodies; To ensure maximum informativeness of the surface water monitoring network of the river basin and minimize the redundancy of the received information, a scientific and methodological approach to the formation of an optimal monitoring network was proposed and an algorithm for its implementation was developed; a scientific and methodological approach has been developed and an algorithm has been proposed for determining the optimal set of indicators of the ecological state of surface waters based on the principle of maximum informativeness with minimal redundancy of information, which will ensure maximum informativeness of water monitoring data; improved: methodological approaches to a comprehensive assessment of the ecological state of surface waters of a river basin, taking into account entropy indicators for an improved assessment of ecosystem stability; a methodology for assessing the vulnerability of water resources in a changing environment based on the entropy approach, which allows for taking into account dynamic changes and increases the sustainability of ecosystem management; have developed further: scientific and theoretical approaches to assessing anthropogenic impact on the ecological safety of river basins by integrating information -entropy analysis with mathematical models, which allows quantitatively assessing the degree of impact, identifying risk areas, and developing strategies to reduce negative impact. methodology for visualizing the spatiotemporal dynamics of the state of water resources based on entropy -weighted indices by creating interactive maps that reflect the spatial and temporal dynamics of water quality. The dissertation work used a comprehensive systemic approach, including both theoretical and experimental methods. The study is based on the application of theoretical analysis, mathematical modeling methods, information-entropy analysis, and statistical data analysis. A retrospective analysis of hydro chemical indicators of the qualitative composition of water of surface water bodies was carried out. Statistical and mathematical methods were used to process and generalize experimental data. MS programs were used for data processing Excel, QGIS. The hydroanalytical method was used for detailed analysis of specific water bodies. Mathematical modeling methods were used to model hydrochemical processes in surface water bodies, especially to determine the increase in the concentration of pollutants. Information-entropy analysis as a comprehensive method was used to study and assess complex systems of surface water resources. This method allows combining theoretical and practical aspects of entropy and information for a deeper understanding of system processes and changes in them. The scientific study used data from long-term monitoring of water resources in Ukraine, published by the State Agency of Water Resources of Ukraine, as well as our own expeditionary survey and measurement data. The practical significance of the results obtained is as follows. Algorithms and software tools have been developed to calculate the entropy weighted water pollution index. The proposed procedure allows for a more objective assessment of the state of water resources, in particular, considering the degree of uncertainty or entropy of ecosystem processes. This approach increases the accuracy of water pollution monitoring, considering the complexity and variability of processes occurring in water systems. Algorithms can automatically process data, simplifying the analysis and interpretation of results. Interactive maps of the spatial distribution of IWW and EWW for different seasons have been constructed. The maps allow us to visualize the spatial and temporal dynamics of water resource pollution, which makes it possible to quickly and effectively identify critical areas and seasonal changes in the state of ecosystems. The interactivity of the maps allows us to analyze various factors affecting water quality and adapt management decisions in real-time. Algorithms and software tools have been developed to optimize the network of monitoring posts. The implementation of the algorithm allows finding the optimal location of monitoring points based on the principle of maximum informativeness and minimal redundancy of information, which ensures a reduction in the amount of duplicate data and increases the efficiency of information collection, which, in turn, contributes to the rational use of resources and improves the quality of monitoring. Algorithms and software tools have been developed to select the optimal number of water quality parameters. Algorithms based on the entropy approach help to identify the most important indicators for assessing water quality and reduce the amount of data for analysis without losing the accuracy of the assessment, which increases the efficiency of water resources monitoring, ensuring a focus on key parameters that most clearly reflect the state of water systems. Theoretically grounded methodology and techniques were tested on the example of the Southern Bug, Dniester, and Seversky Donets rivers. Conducted research and practical tests confirmed the effectiveness of the proposed approaches for assessing and managing the ecological safety of river basins. Testing on real data of Ukrainian rivers allowed us to verify the adaptability of the developed methods to different ecosystems and conditions, which emphasizes their practical significance for monitoring and managing water resources in different regions of the country. Developed practical recommendations on the application of the entropy - weighted water pollution index and optimization of the monitoring network were implemented in the activities of the State Environmental Inspectorate in Sumy region; on increasing the accuracy of assessing the state of water resources, which allows taking into account the complexity and variability of water bodies based on LLC " Global -traffic LPG " (implementation act dated 25.11.2024) and LLC " Retail LPG " (implementation act dated 10.12.2024). The practical significance of the work is confirmed by acts and certificates on the implementation of practical recommendations in production and in the activities of the State Environmental Inspectorate in the Sumy region, as well as in the educational process of Sumy State University and Kharkiv National Economic University named after Semyon Kuznets.