РП1. МОНИТОРИНГ НА КРАЙРЕЧНИ ГЕОСИСТЕМИ
Д 1.1. Анализ на отклоненията на статистическите модели
Целта на дейността е да бъдат определени хидрометеорологичните условия, при които вече създадените регресионни модели за концентрацията на арсен в речните и грунтовите води се представят най-слабо. Обстановките, в които се наблюдават най-големи разлики между моделираните и измерените стойности на арсена ще бъдат типизирани въз основа на стойностите на използваните в моделите описателни променливи. За всеки тип ще бъде избран характерен показател и критична негова стойност, по която да се следи за настъпването на дадената обстановка и да се организира пробонабиране от пунктовете за наблюдение на водите.
● Д.1.2. Изпълнение на мониторинговата програма Целта на дейността е да бъде изготвена и изпълнена програма за мониторинг, която да осигури данни за подобряване на статистическите модели. Началото на Д.1.2 започва след завършването на предходната дейност Д.1.1, от която ще се използва информацията за типовете обстановки, в които ще се извършват пробонабиранията от води. Дотогава ще бъде извършено обучение на пробонабиращите екипи за работа с полевата апаратура. С нея на терен ще се измерват ЕС, Т°, рН, ORP и разтворен кислород в речните и грунтовите води и ще бъде определяна тяхната карбонатна твърдост. Водните проби ще се събират в две повторения за определяне веднъж на тривалентен арсен As (III) и втори път на общите съдържания на на арсен, олово и желязо. Тривалентният арсен ще се отделя с помощта на сорбционни касети, производство на MetalSoft (USA). Всички водни проби ще се филтрират на място с филтър 0.22 μm и ще се транспортират до лабораторията в НИГГГ-БАН, където ще бъдат консервирани с азотна киселина. Измерването на съдържанията на арсен, олово и желязо ще се извърша във външна лаборатория по методите ICP-OES и ICP-MS. Допълнителни анализи на концентрацията на тежки метали (мед, цинк), макройонен състав и биогенни вещества (нитритен и нитратен азот, амоний, фосфати) ще бъдат направени с наличните спектрофотометри в Лабораторията по ландшафтна екология към института. Сензорите на автоматичните телеметрични станции за мониторинг на водите ще бъдат тествани и при необходимост калибрирани при всяко от посещенията, но най-малко веднъж на три месеца. Работата на станциите ще бъде проверявана от разстояние поне два пъти седмично чрез уеб-базираните платформи, които визуализират измерените стойности. При установени прекъсвания, станциите ще се посещават на място за отстраняване на повредите.
● Д.1.3. Архивиране, обработка и анализ на мониторинговите данни
Данните от измерванията през 30 минути на автоматичните телеметрични станции в долината на р. Огоста ще бъдат сваляни от съответните сървъри и архивирани на месечна база. Резултатите от измерванията на тежките метали и арсена ще бъдат включени в съществуващата база данни за периода 2016-2023 г. и ще бъде извършена стандартна описателна статистическа обработка на допълнената статистическа извадка. Удълженият мониторингов период ще бъде изследван за промяна в тенденциите, установени за описателните променливи между 2016 и 2023 г. Връзката между концентрациите на микроелементите и описателните променливи ще бъде изследвана с анализ на главните компоненти.
● Д.1.4. Оценка на статистическите модели
Съществуващите регересионни модели (Marcheva et al., 2023) ще бъдат тествани и оценени с допълнената извадка от данни за съдържание на арсен във водите. При необходимост ще бъде направена допълнителна калибрация и валидиране на моделите. Тяхната оценка с новите данни ще бъде извършена с показателите . Стойностите им ще бъдат сравнени с тези на моделите калибрирани с данни за периода 2016-2020 г. Ще бъде направена съпоставка на отклоненията на моделираните от измерените стойности при моделите с различен период на калибрация и ще бъдат направени изводи за промяната в тяхното представяне. Всички статистически обработки ще бъдат извършени с програмния език R и подходящите геостатистически библиотеки.
● Д.1.5. Разпространение на резултатите (виж т. Осигуряване на публичност и разпространение на резултатите)
РП2. ПОДДЪРЖАНЕ И ПОПУЛЯРИЗИРАНЕ НА МРЕЖАТА ЗА ИНТЕГРИРАН МОНИТОРИНГ В МОДЕЛНИ КАРСТОВИ ГЕОСИСТЕМИ В БЪЛГАРИЯ
Д.2.1. Поддържане на инструменталния мониторинг в пещерните системи Съева дупка, Бачо Киро, Бисерна, Ухловица, Лепеница и провеждане на експедиционен мониторинг в моделните карстови геосистеми.
Д.2.2. Обработка, поддръжка, съхранение и архивиране на резултатите от мониторинга и създаване, управление и експлоатация на специализирани бази данни.
Данните от екстензометрите и от детекторите за радона се обработват от нашите колеги от Чешката АН.
Д.2.3. Участие в научни форуми с доклади и подготовка и публикуване на серия от научни статии и монографии за същността на карстовите геосистеми и за резултатите от провеждания интегриран мониторинг в тях.
Д.2.4. Организиране и провеждане на 2 научни семинара: „Геосистемният подход като методологична база на стратегията за устойчиво развитие на карстовите територи” и „Иновативно обучение и образование за и чрез карста като база за промяна в концептуалния модел за преподаване в българското училище.”
Д.2.5. Организиране в залата на библиотеката на НИГГГ-БАН (след приключване на ремонта) на постоянна експозиция с наградени творби от международния конкурс „Карст под защита – дар за поколенията”.
Д.2.6. Подготовка и публикуване на научни статии и монографии и на научно-популярни статии и рекламни материали, вкл. в интернет, за спецификата на карста и карстовите геосистеми и за резултатите от интегрирания мониторинг.