Біологічні системи: теорія та інновації

Оцінка ефективності систем збору пластикових відходів у гірських та прикордонних регіонах: дослідження басейну Верхньої Тиси

Руслан Шварц, Олег Глух
Завантажити статтю
Анотація

Гірські та прикордонні регіони стикаються з вираженими труднощами в організації ефективного збору пластикових відходів через складний рельєф, розсіяні поселення та обмежену інфраструктурну спроможність. Ці труднощі особливо критичні в транскордонних річкових басейнах, де неправильне управління пластиковими відходами створює накопичувальні екологічні ризики вниз за течією. Басейн Верхньої Тиси, що належить Україні та кільком країнам Європейського Союзу, є високоризиковою зоною для транспортування пластику в річках і транскордонного забруднення. Метою цього дослідження була оцінка ефективності регіональних систем збору пластикових відходів у гірських та прикордонних умовах і визначення ключових факторів, які визначають ефективність системи. Дослідження базувалося на змішаному підході, що поєднував статистику муніципальних відходів, аналіз геопросторової доступності, польові спостереження та якісну оцінку на основі муніципальних документів і публічно доступних операційних звітів. Ефективність системи оцінювали за допомогою кількісних показників, включаючи рівень збору пластику на душу населення, покриття контейнерами, частоту збору та логістичну ефективність з урахуванням рельєфу. Результати виявили значні просторові відмінності в ефективності збору. Низовинні муніципалітети досягли рівня збору пластику 9,8-12,3 кг на особу на рік, тоді як гірські муніципалітети збирали лише 3,2-5,7 кг на особу на рік. У гірських районах менше ніж 50 % жителів мали доступ до пунктів збору в межах 300 м, порівняно з понад 80 % у низовинних поселеннях. Логістична неефективність у високогірних муніципалітетах була більш ніж удвічі вищою через поганий доступ до доріг та зміни висоти. Ініціативи, спрямовані на залучення громади, включаючи децентралізовані пункти збору та програми прибирання річок, підвищували локальну ефективність збору до 30 % у недостатньо обслуговуваних районах. Результати показали, що для покращення збору пластикових відходів у гірських та прикордонних регіонах необхідні інтегровані рішення, які поєднують оптимізацію інфраструктури, логістику, чутливу до рельєфу, інституційну координацію та залучення громади. Запропонована система оцінки може бути застосована в інших транскордонних гірських регіонах для підвищення екологічної безпеки та сталого використання ресурсів

Ключові слова

управління пластиковими відходами; просторовий доступ; прикордонні території; річкове забруднення; ефективність збору; управління річковими басейнами; екологічна безпека

ЦИТУВАТИ
Shvarts, R., & Glukh, O. (2026). Efficiency assessment of regional plastic waste collection systems in mountain and border regions: A case study of the Upper Tisza Basin. Biological Systems: Theory and Innovation, 17(2), 31-47. https://doi.org/10.31548/biologiya/2.2026.31
Використані джерела
  1. Baltrocchi, A.P.D., Maggi, L., Carnevale Miino, M., Torretta, V., & Rada, E.C. (2024). Comparison of mixed and door-to-door systems for urban waste collection in terms of effectiveness and greenhouse gas emissions: A case study from two mountainous Italian valleys. Resources, 13(1), article number 17. doi: 10.3390/resources13010017.
  2. Bhandari, N.L., Bhattarai, S., Bhandari, G., Subedi, S., & Dhakal, K.N. (2021). A review on current practices of plastics waste management and future prospects. Journal of Institute of Science and Technology, 26(1), 107-118. doi: 10.3126/jist.v26i1.37837.
  3. Chen, C.C. (2010). Spatial inequality in municipal solid waste disposal across regions in developing countries. International Journal of Environmental Science and Technology, 7, 447-456. doi: 10.1007/BF03326154.
  4. Copernicus Data Space Ecosystem. (n.d.). Retrieved from https://dataspace.copernicus.eu/.
  5. Environmental Passport of Zakarpattia Region for 2022. (2023). Retrieved from https://ecozakarpat.gov.ua/wp-content/nd/2022_ecopasport.pdf.
  6. Environmental Passport of Zakarpattia Region for 2023. (2024). Retrieved from https://surl.li/ygrbrx.
  7. Di, J., Xi, K., & Yang, Y. (2025). An enhanced YOLOv8 model for accurate detection of solid floating waste. Scientific Reports, 15, article number 25015. doi: 10.1038/s41598-025-10163-2.
  8. Gallitelli, L., & Scalici, M. (2022). Riverine macroplastic gradient along watercourses: A global overview. Frontiers in Environmental Science, 10, article number 937944. doi: 10.3389/fenvs.2022.937944.
  9. Interreg Danube Region. (2024). Policy guide released. Retrieved from https://interreg-danube.eu/projects/aquatic-plastic/news/policy-guide-released.
  10. Kiss, T., Fórián, S., Szatmári, G., & Sipos, G. (2021). Spatial distribution of microplastics in the fluvial sediments of a transboundary river – a case study of the Tisza River in Central Europe. Science of the Total Environment, 785, article number 147306. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.147306.
  11. Kwikima, M.M., & Ngole, F. (2025). GIS-based optimization of solid waste collection points and routes: A case study of Majengo Ward, Sumbawanga Municipality, Tanzania. Cleaner Waste Systems, 12, article number 100372. doi: 10.1016/j.clwas.2025.100372.
  12. Leknoi, U., Painmanakul, P., Chawaloesphonsiya, N., Wimolsakcharoen, W., Samritthinanta, C., & Yiengthaisong, A. (2024). Building sustainable community: Insight from successful waste management initiative. Resources, Conservation & Recycling Advances, 24, article number 200238. doi: 10.1016/j.rcradv.2024.200238.
  13. Liro, M., Zielonka, A., van Emmerik, T.H.M., Grodzińska-Jurczak, M., Liro, J., Kiss, T., & Mihai, F.C. (2023). Mountains of plastic: Mismanaged plastic waste along the Carpathian watercourses. Science of the Total Environment, 888, article number 164058. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.164058.
  14. Mihai, F.-C., et al. (2022). Plastic pollution, waste management issues, and circular economy opportunities in rural communities. Sustainability, 14(1), article number 20. doi: 10.3390/su14010020.
  15. Nava, V., et al. (2024). Plastic pollution affects ecosystem processes including community structure and functional traits in large rivers. Water Research, 259, article number 121849. doi: 10.1016/j.watres.2024.121849.
  16. OpenStreetMap. (n.d.). Retrieved from https://www.openstreetmap.org/#map=15/51.44882/27.30139&layers=H.
  17. Owowenu, E.K., Nnadozie, C.F., Akamagwuna, F., Noundou, X.S., Uku, J.E., & Odume, O.N. (2023). A critical review of environmental factors influencing the transport dynamics of microplastics in riverine systems: Implications for ecological studies. Aquatic Ecology, 57, 557-570. doi: 10.1007/s10452-023-10029-7.
  18. Plastic Cup. (2023). CALL-Action reached 1200 tons. Retrieved from https://petkupa.hu/eng/?cikkId=call-action-reached-1200-tons.
  19. Popa, C.L., Dontu, S.I., Savastru, D., & Carstea, E.M. (2022). Role of citizen scientists in environmental plastic litter research – a systematic review. Sustainability, 14(20), article number 13265. doi: 10.3390/su142013265.
  20. Russell, C.E., Fernández, R., Parsons, D.R., & Gabbott, S.E. (2023). Plastic pollution in riverbeds fundamentally affects natural sand transport processes. Communications Earth & Environment, 4, article number 255. doi: 10.1038/s43247-023-00820-7.
  21. Shi, Y., & Zhang, Y. (2026). Marine plastic pollution governance: The role and challenges of international law. NPJ Emerging Contaminants, 2, article number 7. doi: 10.1038/s44454-025-00026-w.
  22. Shi, Y., Chen, W., Yang, S., Fan, Y., & Lu, L. (2024). Freshwater microplastics governance and sustainable development: Pollution status, interactions, policies, and prospective studies. Desalination and Water Treatment, 320, article number 100704. doi: 10.1016/j.dwt.2024.100704.
  23. State Statistics Service of Ukraine, & Main Department of Statistics in Zakarpattia Region. (2022). Demographic situation in the region in 2021. Retrieved from https://www.uz.ukrstat.gov.ua/catalog/2022/bulet_04.pdf.
  24. USGS EarthExplorer. (n.d.). Retrieved from https://earthexplorer.usgs.gov/.
  25. van Emmerik, T.H.M., Frings, R.M., Schreyers, L.J., Hauk, R., de Lange, S.I., & Mellink, Y. A.M. (2023). River plastic transport and deposition amplified by extreme flood. Nature Water, 1, 514-522. doi: 10.1038/s44221-023-00092-7.
  26. Wang, S., Truffer, B., & Bai, X. (2025). Pathways towards successful urban community waste management: Insight from 26 experiments in China. Environmental Innovation and Societal Transitions, 57, article number 101032. doi: 10.1016/j.eist.2025.101032.
  27. Zakarpattia Regional State Administration. (2021). Regional waste management plan of Zakarpattia Region until 2030. Retrieved from https://surl.li/dpulpt.
  28. Zhang, J., Ruan, R., & Bashir, M.J.K. (Eds.). (2023). Environmental pollution governance and ecological remediation technology. Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-031-25284-6.
  29. Zhou, K., Zhang, J., Liu, H., & Fan, J. (2024). An integrated framework for assessing the multiscale environmental risks of domestic waste management systems in mountainous regions. Environmental Impact Assessment Review, 108, article number 107597. doi: 10.1016/j.eiar.2024.107597.