Assessing the Ecological Status of the Voronezh Reservoir Based on the Monitoring of the Water Pollution Index
The research was carried out at the expense of the grant of the Russian Science Foundation No. 25-17-00219, https://rscf.ru/project/25-17-00219/
DOI:
https://doi.org/10.52575/2712-7443-2026-50-3-527-537Keywords:
Voronezh Reservoir, Water Pollution Index (WPI), hydrochemical monitoring, priority pollutants, surface water qualityAbstract
The study was aimed at providing a comprehensive assessment of the ecological status of the Voronezh Reservoir based on the analysis of spatiotemporal dynamics of the Water Pollution Index (WPI). The study was based on data from long-term hydrochemical monitoring from January 2023 to February 2026. We conducted analysis at four monitoring sections, which representatively reflect the state of the reservoir water area within the city of Voronezh. The assessment of pollution degree was carried out in accordance with the approved WPI calculation methodology. Priority pollutants were identified, as well as zones of greatest ecological distress and seasonal patterns of water quality deterioration. The results revealed a chronical pollution of the reservoir water. We have identified a stable pollution gradient: the average annual WPI values deteriorate from 1.35–1.61 (Class III, "moderately polluted") in the upper cross-section to 3.36–3.64 (Class IV, "polluted") in the zone located downstream of the city. A clear seasonal cyclicity has been determined, with a transition to Class IV–V quality ("polluted" – "dirty" water) during the summer and autumn period. The limiting pollutants determining the high WPI level are copper, petroleum products, phosphates, and suspended solids. The absence of a positive trend over the three-year observation period indicates insufficient effectiveness of the current water protection measures.
Downloads
References
Список литературы
Анциферова Г.А. 2015. Диатомовые водоросли в биоиндикации экологически неблагополучных водоемов на примере Масловского затона Воронежского водохранилища. Вопросы современной альгологии, 3(10): 6–8.
Анциферова Г.А., Беспалова Е.В. 2016. Состояние водной среды Воронежского водохранилища в связи с экологической ситуацией в Масловском затоне. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология, 2: 91–100.
Баскакова А.Г., Козлов А.Т., Мазуров Г.И. 2023. Применение комплексных подходов к освоению водных ресурсов и водопользованию на территории Воронежской области. Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки, 17(3): 24–32.
Баскакова А.Г., Куролап С.А. 2022. Оценка воздействия на водные ресурсы реки Дон: здоровье и безопасность, подходы и направления на будущее. В кн.: Гигиенические, эпидемиологические и экологические аспекты профилактики заболеваемости на региональном уровне. Межвузовская научно-практическая конференция, посвященная 100-летию основания санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации, Воронеж, 25 марта 2022. Воронеж, Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко: 156–158.
Баскакова А.Г., Механтьев И.И., Куролап С.А. 2020. Оценка экологического состояния речных водоемов Воронежской области по результатам многолетнего гидрохимического мониторинга. В кн.: Региональная геоэкологическая диагностика состояния хозяйственно-питьевого и рекреационного водопользования. Воронеж, Цифровая полиграфия: 53–61.
Дмитриева В.А., Бучик С.В. 2023. Гидроэкологические трансформации и экологический сток в бассейне Верхнего Дона. Воронеж, Цифровая полиграфия, 150 с.
Дмитриева В.А., Жигулина Е.В. 2020. Динамика водности малых водотоков Верхнедонского бассейна и ее роль в структурно-динамической организации ландшафтов. Региональные геосистемы, 44(4): 404–414. https://doi.org/10.18413/2712-7443-2020-44-4-404-414
Дмитриева В.А., Сушков А.И., Закусилов В.П. 2022. Климатическая обусловленность современных гидроэкологических процессов в речных потоках бассейна Верхнего Дона. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология, 2: 118–127. https://doi.org/10.17308/geo.2022.2/9318
Елисеев А.А., Силкин К.Ю. 2025. Экологическое состояние Воронежского водохранилища (обзор научных публикаций). Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление, 1: 118–130. https://doi.org/10.35567/19994508-2025-1-118-130
Залата А.Е., Силкин К.Ю. 2015. Дистанционный мониторинг преобразования Воронежского водохранилища под действием комплекса природно-антропогенных факторов. В кн.: Материалы Научной сессии Воронежского государственного университета. Секция экологической геологии. Воронеж, Воронежский государственный университет: 17–22.
Иванова Е.Ю. 2020. Аккумуляция генотоксических соединений некоторыми компонентами водных и прибрежных экосистем Воронежского водохранилища. Региональные геосистемы, 44(1): 113–120. https://doi.org/10.18413/2712-7443-2020-44-1-113-120
Калашников Ю.С., Механтьев И.И., Степкин Ю.И. 2020. Оценка санитарно-гигиенической и эпидемиологической безопасности мест рекреационного водопользования населения на реке Дон. В кн.: Фундаментальные и прикладные аспекты анализа риска здоровью населения. Материалы всероссийской научно-практической интернет-конференции молодых ученых и специалистов Роспотребнадзора с международным участием, Пермь, 05–09 октября 2020. Пермь, Пермский национальный исследовательский политехнический университет: 49–55.
Механтьев И.И., Клепиков О.В., Молоканова Л.В., Баскакова А.Г. 2020. Оценка качества воды водных объектов бассейна Верхнего Дона в местах рекреационного водопользования населения Воронежской области. В кн.: Региональная геоэкологическая диагностика состояния хозяйственно-питьевого и рекреационного водопользования. Воронеж, Цифровая полиграфия: 46–52.
Мишон В.М. 2010. Прогноз заиления и занесения Воронежского водохранилища продуктами разрушения берегов, фитопланктона и высшей водной растительности. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология, 1: 92–97.
Попова А.Ю., Кузьмин С.В., Механтьев И.И. 2021. Оценка эффективности реализации системного подхода к обеспечению гигиенической безопасности питьевого и рекреационного водопользования населения на примере Воронежской области. Здоровье населения и среда обитания, 29(8): 7–14. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-29-8-7-14
Прожорина Т.И., Куролап С.А., Боева А.С. 2021. Исследование влияния сбросов очистных сооружений масложирового комбината на качество воды реки Сарма – притока Дона. Естественные и технические науки, 4(155): 196–201.
Сейдалиев Г.С., Косинова И.И., Соколова Т.В., Силкин К.Ю. 2017. Экологический менеджмент территории Воронежского водохранилища. Воронеж, Истоки, 186 с.
Силкин К.Ю. 2012. Методика оценки экологического состояния Воронежского водохранилища по материалам многозонального дистанционного зондирования. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология, 1: 220–223.
Чувычкин А.Л., Яблонских Л.А., Девятова Т.А. 2018. Качество поверхностных вод Воронежского водохранилища и его влияние на здоровье населения г. Воронежа. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация, 2: 270–277.
Chowdhury S., Mazumder M.A.J., Al-Attas O., Husain T. 2016. Heavy Metals in Drinking Water: Occurrences, Implications, and Future Needs in Developing Countries. Science of the Total Environment, 569–570: 476–488. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.06.166
Daud M.K., Nafees M., Ali S., Rizwan M., Bajwa R.A., ... Zhu S.J. 2017. Drinking Water Quality Status and Contamination in Pakistan. BioMed research international, 2017(1): 7908183.
Fisher M.B., Guo A.Z., Tracy J.W., Prasad S.K., Cronk R.D., … Bartram J.K. 2021. Occurrence of Lead and Other Toxic Metals Derived from Drinking-Water Systems in Three West African Countries. Environmental Health Perspectives, 129(4): 47012.
Gall A.M., Mariñas B.J., Lu Y., Shisler J.L. 2015. Waterborne Viruses: A Barrier to Safe Drinking Water. PLoS Pathogens, 11(6), e1004867. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1004867
Heibati M., Stedmon C.A., Stenroth K., Rauch S., Toljander J., … Murphy K.R. 2017. Assessment of Drinking Water Quality at the Tap Using Fluorescence Spectroscopy. Water Research, 125: 1–10. https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.08.020
References
Antsiferova G.A. 2015. Diatoms as Bioindicators of Polluted Waters: a Case Maslovskiy Backwaters of the Voronezh Reservoir. Issues of modern algology, 3(10): 6–8 (in Russian).
Antsiferova G.A., Bespalova E.V. 2016. Sostoyanie vodnoy sredy Voronezhskogo vodokhranilishcha v svyazi s ekologicheskoy situatsiey v Maslovskom zatone [The State of the Aquatic Environment of the Voronezh Reservoir in Connection with the Ecological Situation in the Maslovsky Backwater]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geografiya. Geoekologiya, 2: 91–100.
Baskakova A.G., Kozlov A.T., Mazurov G.I. 2023. Primenenie kompleksnykh podkhodov k osvoeniyu vodnykh resursov i vodopol'zovaniyu na territorii Voronezhskoy oblasti [Application of Integrated Approaches to the Development of Water Resources and Water Management in the Voronezh region]. Izvestiya Dagestanskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta. Estestvennye i tochnye nauki, 17(3): 24–32.
Baskakova A.G., Kurolap S.A. 2022. Otsenka vozdeystviya na vodnyye resursy reki Don: zdorovye i bezopasnost, podkhody i napravleniya na budushcheye [Assessment of the Impact on the Water Resources of the Don River: Health and Safety, Approaches and Future Directions]. In: Gigiyenicheskiye, epidemiologicheskiye i ekologicheskiye aspekty profilaktiki zabolevayemosti na regionalnom urovne [Hygienic, Epidemiological, and Environmental Aspects of Disease Prevention at the Regional Level]. Interuniversity scientific and practical conference dedicated to the 100th anniversary of the founding of the Sanitary and Epidemiological Service of the Russian Federation, Voronezh, 25 March 2022. Voronezh, Pabl. Voronezhskiy gosudarstvennyy meditsinskiy universitet imeni N.N. Burdenko: 156–158.
Baskakova A.G., Mekhant'ev I.I., Kurolap S.A. 2020. Otsenka ekologicheskogo sostoyaniya rechnykh vodoemov Voronezhskoy oblasti po rezultatam mnogoletnego gidrokhimicheskogo monitoringa [Assessment of the Ecological State of River Reservoirs in the Voronezh Region Based on the Results of Long-Term Hydrochemical Monitoring]. In: Regionalnaya geoekologicheskaya diagnostika sostoyaniya khozyaystvenno-pityevogo i rekreatsionnogo vodopolzovaniya: sbornik nauchnykh statey [Regional Geoecological Diagnostics of the State of Domestic, Drinking and Recreational Water Use: a Collection of Scientific Articles]. Voronezh, Pabl. Tsifrovaya poligrafiya: 53–61.
Dmitrieva V.A., Buchik S.V. 2023. Gidroekologicheskie transformatsii i ekologicheskiy stok v basseyne Verkhnego Dona [Hydroecological Transformations and Environmental Flow in the Upper Don Basin]. Voronezh, Pabl. Tsifrovaya poligrafiya: 150 p.
Dmitrieva V.A., Zhigulina Е.V. 2020. Water Dynamics of Small Water Currents of the Upper Don Basin and Its Role in the Structural-Dynamic Organization of Landscapes. Regional Geosystems, 44(4): 404–414 (in Russian). https://doi.org/10.18413/2712-7443-2020-44-4-404-414
Dmitrieva V.A., Sushkov A.I., Zakusilov V.P. 2022. Climatic Conditionality of Modern Hydroecological Processes in the River Flows of the Upper Don Basin. Vestnik Voronezskogo gosudarstvennogo universiteta. Seria: Geografia. Geoekologia, 2: 118–127 (in Russian). https://doi.org/10.17308/geo.2022.2/9318
Eliseev A.A., Silkin K.Yu. 2025. Ecological State of the Voronezh Reservoir (Review of Scientific Publications). Water Sector of Russia: Problems, Technologies, Management, 1: 118–130 (in Russian). https://doi.org/10.35567/19994508-2025-1-118-130
Zalata A.E., Silkin K.Yu. 2015. Distantsionnyy monitoring preobrazovaniya Voronezhskogo vodokhranilishcha pod deystviem kompleksa prirodno-antropogennykh faktorov [Remote Monitoring of the Transformation of the Voronezh Reservoir Under the Influence of a Complex of Natural and Anthropogenic Factors]. In: Materialy Nauchnoy sessii Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Sektsiya ekologicheskoy geologii [Proceedings of the Scientific Session of Voronezh State University. Section of Environmental Geology]. Voronezh, Pabl. Voronezhskiy gosudarstvennyy universitet: 17–22.
Ivanova E.Y. 2020. The Accumulation of Genotoxic Compounds Some Components of the Aquatic and Coastal Ecosystems of the Voronezh Reservoir. Regional Geosystems, 44(1): 113–120 (in Russian). https://doi.org/10.18413/2712-7443-2020-44-1-113-120
Kalashnikov Yu.S., Mekhantyev I.I., Styopkin Yu.I. 2020. Otsenka sanitarno-gigienicheskoy i epidemiologicheskoy bezopasnosti mest rekreatsionnogo vodopolzovaniya naseleniya na reke Don [Assessment of Sanitary-Hygienic and Epidemiological Safety of Recreational Water Use Areas on the Don River]. In: Fundamentalnye i prikladnye aspekty analiza riska zdorovyu naseleniya [Fundamental and Applied Aspects of Public Health Risk Analysis]. Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Online Conference of Young Scientists and Specialists of Rospotrebnadzor with International Participation, Perm, 5–9 October 2020. Perm, Pabl. Permskiy natsionalnyy issledovatelskiy politekhnicheskiy universitet: 49–55.
Mekhantyev I.I., Klepikov O.V., Molokanova L.V., Baskakova A.G. 2020. Otsenka kachestva vody vodnykh obyektov basseyna Verkhnego Dona v mestakh rekreatsionnogo vodopolzovaniya naseleniya Voronezhskoy oblasti [Assessment of Water Quality in Water Bodies of the Upper Don Basin in Areas of Recreational Water Use of the Voronezh Region Population]. In: Regionalnaya geoekologicheskaya diagnostika sostoyaniya khozyaystvenno-pityevogo i rekreatsionnogo vodopolzovaniya: sbornik nauchnykh statey [Regional Geoecological Diagnostics of the State of Domestic, Drinking and Recreational Water Use: a Collection of Scientific Articles]. Voronezh, Pabl. Tsifrovaya poligrafiya: 46–52.
Mishon V.M. 2010. The Forecast of Siltingand Polluting of the Voronezh Reservoir by Disintegration Products of the Coast, Phytoplankton and Higher Aquatic Vegetation. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geografiya. Geoekologiya, 1: 92–97 (in Russian).
Popova A.Yu., Kuzmin S.V., Mekhantyev I.I. 2021. Assessment of Implementation Efficiency of the System Approach to Ensuring Safety of Public Drinking and Recreational Water Use on the Example of the Voronezh Region. Public Health and Life Environment, 29(8): 7–14 (in Russian).
Prozhorina T.I., Kurolap S.A., Boeva A.S. 2021. Study of the Impact of Discharges from the Wastewater Treatment of the Oil and Fats Plant on Water Quality of the Sarma River – a Tributary of the Don. Estestvennye i tekhnicheskie nauki, 4(155): 196–201 (in Russian).
Seydaliev G.S., Kosinova I.I., Sokolova T.V., Silkin K.Yu. 2017. Ekologicheskiy menedzhment territorii Voronezhskogo vodokhranilishcha [Ecological Management of the Voronezh Reservoir Territory]. Voronezh, Pabl. Istoki, 186 p.
Silkin K.Yu. 2012. Ecological Condition of the Voronezh Water Basin: the Estimation Technique According to Remote Sensing Data. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya, 1: 220–223 (in Russian).
Chuvychkin A.L., Yablonskikh L.A., Devyatova T.A. 2018. Quality of Surface Water of the Voronezh Reservoir and Its Impact on the Health of the Population of the City of Voronezh. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Khimiya. Biologiya. Farmatsiya, 2: 270–277 (in Russian).
Chowdhury S., Mazumder M.A.J., Al-Attas O., Husain T. 2016. Heavy Metals in Drinking Water: Occurrences, Implications, and Future Needs in Developing Countries. Science of the Total Environment, 569–570: 476–488. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.06.166
Daud M.K., Nafees M., Ali S., Rizwan M., Bajwa R.A., ... Zhu S.J. 2017. Drinking Water Quality Status and Contamination in Pakistan. BioMed research international, 2017(1): 7908183.
Fisher M.B., Guo A.Z., Tracy J.W., Prasad S.K., Cronk R.D., … Bartram J.K. 2021. Occurrence of Lead and Other Toxic Metals Derived from Drinking-Water Systems in Three West African Countries. Environmental Health Perspectives, 129(4): 47012.
Gall A.M., Mariñas B.J., Lu Y., Shisler J.L. 2015. Waterborne Viruses: A Barrier to Safe Drinking Water. PLoS Pathogens, 11(6), e1004867. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1004867
Heibati M., Stedmon C.A., Stenroth K., Rauch S., Toljander J., … Murphy K.R. 2017. Assessment of Drinking Water Quality at the Tap Using Fluorescence Spectroscopy. Water Research, 125: 1–10. https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.08.020
Abstract views: 0
Share
Published
How to Cite
Issue
Section
Copyright (c) 2026 Regional Geosystems
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
