Количественная оценка состояния территории и его изменений

Оглавление

Введение. 3

2. Общие требования  к оценке процессов и явлений 8

3.Качественная  оценка состояния территории  и его  изменений 9

4. Количественная  оценка состояния территории  и его изменений 13

4.1Основные  положения 13

4.2 Характеристика  предельно допустимых концентраций  с точки зрения экологической  геохимии 14

4.3 Геохимические  показатели оценки состоянии  окружающей среды и ее изменений 19

5. Экономическая  оценка 21

 

 

 

 

 

 

Введение.

При возрастающей скорости перехода биосферы в ноосферу проблемы комплексной объективной оценки состояния окружающей среды и разработки научно обоснованного прогноза изменений, происходящих под воздействием антропогенной деятельности, становятся все более актуальными. Это в первую очередь обуславливается непрерывно возрастающим загрязнением биосферы, сопровождающим различные техногенные процессы. Без объективной комплексной оценки невозможно и принятие научно обоснованных решений, связанных с охраной окружающей среды и рациональным использованием природных ресурсов. Следовательно, первым шагом для разумного ведения хозяйства, согласующегося с конкретными природными условиями и эко-геохимической обстановкой, сложившейся под воздействием предыдущей антропогенной деятельности, должна быть оценка существующего в настоящее время состояния окружающей среды в интересующем нас районе.

В зависимости от размеров изучаемого района выбирается масштаб исследований для такой оценки. Сама    эко-геохимическая оценка состояния окружающей среды может отражать тенденцию развития рассматриваемых процессов, быть качественной и количественной. Весь опыт работ, проводимых в этом направлении, позволяет считать, что оценка состояния окружающей среды (а точнее биосферы) должна производиться поэтапно в определенной последовательности.

Исследования  целесообразно начать с установления тенденции развития конкретных процессов  и их качественной оценки, а затем  перейти к количественной оценке. После количественной оценки общего состояния окружающей среды изучаемого региона можно приступать к эколого-геохимической оценке последствий конкретных природных и техногенных процессов. Эта работа также может быть подразделена на качественную и количественную.

Оценить влияние деятельности конкретных загрязнителей, даже если это крупные  территориально-промышленные комплексы, на биосферу в целом практически  невозможно. Биосфера слишком велика и происходящие в ней техногенные  изменения являются следствием деятельности всего человечества на разных участках нашей планеты. Необходимо еще раз  особо отмстить, что вся биосфера, представляя собой громадную природную биокосную систему, не является чем-то неизменно постоянным. Это убедительно доказывается данными палеонтологии, исторической геологии и геохимии. Во многом изменения, происходящие в биосфере, связаны с эволюцией земной коры. За время развития нашей планеты увеличилась мощность гранитного сдоя, уменьшился суммарный объем вулканогенных образований и т.д. Изменились даже концентрации определенных элементов на отдельных участках земной коры, т.е. можно говорить об изменениях направленности процесса «концентрация — рассеяние». Наибольшая информация об этом получена при изучении глобальных процессов минералообразования и истории формирования многих месторождений полезных ископаемых.

В целом можно говорить, что в истории развития Земли происходили весьма существенные изменения концентраций многих химических элементов, находящихся в форме водных растворов, газовых смесей, в минеральной форме. Иногда этими изменениями были охвачены лишь отдельные, довольно большие участки планеты, в других случаях — вся ее поверхность. Безусловно, все это изменяло и общую экологическую обстановку. Однако не всегда можно говорить о природных катастрофических изменениях. Вероятнее всего, это связано с получившим довольно широкое развитие в природе постепенным (во времени и пространстве) течением указанных процессов.

Резкое увеличение эколого-геохимической  значимости техногенных процессов последних десятилетий позволяет сравнивать деятельность людей с глобальными геологическими и геохимическими явлениями. Однако, если не учитывать довольно редкие планетарные природные катастрофы, скорость техногенных изменений резко превышает скорость природных. При этом многие организмы не могут приспособиться к новым условиям. Тогда начинаются процессы мутации и вымирания определенных видов животных и растений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Основные виды антропогенных  изменений в биосфере

Изменений, происходящих в биосфере под воздействием различных антропогенных процессов, великое множество. Назовем только некоторые из них: перемещение громадного (сравнимого с планетарной деятельностью рек) количества горных пород и почв; изменение концентраций целого ряда химических элементов на больших площадях в почвах, водах, живых организмах; изменение климатических условий как в региональном, так и планетарном плане, связанное с техногенным увеличением в атмосфере СО, ряда углеводородов, фреонов, озона, а также со строительством гигантских водохранилищ, осушением болот и уничтожением лесов и т.д. Эти эко-геохимические изменения приводят в свою очередь к болезням, мутациям и гибели определенных видов живых организмов. Не обошли стороной они и человека. Невольно возникает вопрос: возможно ли по единой методике оценить столь различные по размерам и последствиям техногенные (а желательно и природные) изменения, происходящие в биосфере, и если возможно, то как?

Чтобы ответить на поставленный вопрос, необходимо в первую очередь систематизировать эколого-геохимические изменения, происходящие в биосфере. Подходя к данной проблеме с позиций миграции — концентрации химических элементов, можно объединить все важнейшие изменения в четыре основных вида:

• изменения концентрации химических элементов (их соединений) в пределах отдельных частей биосферы;

 

• изменения формы нахождения химических элементов (и даже видов соединений элементов при одной и той же форме их нахождения) в пределах отдельных частей биосферы;

 

• появление на отдельных участках в больших количествах техногенных соединений, практически не имеющих природных аналогов или не характерных для данных природных условий;

 

• механическое перемещение значительных масс химических элементов (они могут находиться в различных формах и образовывать различные виды соединений) без существенного изменения формы нахождения составляющих их химических элементов.

Все четыре перечисленных  вида изменений можно оценить  не только качественно, но и количественно. Таким образом, появилась реальная возможность проводить оценку состояния окружающей среды и происходящих в ней природных и, что особо важно, антропогенных изменений на количественной основе с позиций перемещения и концентрации химических элементов (их соединений).

Следует отметить, что  любая количественная оценка изменений, происходящих в геохимических ландшафтах, должна проводиться с учетом форм нахождения химических элементов. Это даст возможность охарактеризовать такие на первый взгляд различные явления, как загрязнение через атмосферу природных территорий, загрязнение рек в результате сброса сточных вод, вырубку лесов и т.д.

 

 

 

 

 

 

2. Общие требования к оценке  процессов и явлений

При оценке любого явления или процесса необходимо выполнение самых общих требований. Отметим некоторые из них:

• Оценка должна быть объективной, а с этим самым простым требованием связаны и два последующих.
• Если оценка производится объективно, она должна быть при аналогичных внешних условиях воспроизводимой. С выполнением этого требования связан мониторинг окружающей среды. Если не происходит никаких последующих изменений, то результаты повторной оценки должны практически полностью совпадать с результатами первой. Если же (с выполнением условия воспроизводимости) результаты различаются, то отличия можно считать изменениями, происшедшими в окружающей среде за период между первой и последующими оценками состояния одного и того же изучаемого участка биосферы.
• При выполнении условий объективности и воспроизводимости оценку состояния окружающей среды целесообразно осуществлять по единой методике. Эта методика должна обеспечить выражение оценки в единых общепринятых единицах измерения, а также возможность отражения полученной информации в виде специального картографического материала.
• Реализация трех предыдущих требований почти автоматически приводит к выполнению еще одного: результаты проводимой оценки определенного участка биосферы (геохимического ландшафта, или их группы) должны быть конкретными, легко доступными для восприятия, наглядными.

 

3.Качественная  оценка состояния территории и его изменений

Как уже указывалось, начинать исследования по оценке состояния окружающей среды следует с ее качественного анализа. Проведение этих работ должно дать общую оценку состояния отдельных участков биосферы. Более чем 20-летний опыт работ, проводимых в этом направлении в различных климатических и ландшафтно-геохимических условиях (Северный Вьетнам, Красноярский край, Юг Европейской части России и Украины, Северный Кавказ), позволяет считать, что основой качественной оценки состояния окружающей среды является ландшафтно-геохимическое картирование. Карты геохимических ландшафтов объективно и комплексно отражают состояние окружающей среды на период их составления. Комплексность такой оценки гарантируется методикой работ, при проведении которых учитываются как особенности «техногенной нагрузки», так и биологические (ботанические), почвенные, геоморфологические, атмосферные и геологические особенности отдельных блоков биосферы. Объективность оценки также заложена в методику исследований, т.е. на каждом классификационном уровне качественно отмечаются все изменения, способные вызываться антропогенной деятельностью.

Необходимо  отметить, что в основе составления  карт геохимических ландшафтов учтены сложные закономерности связи между отдельными биокосными системами, составляющими ландшафт и определяющими особенности миграции элементов (их соединений). Учтены также особенности постепенного развития антропогенных изменений в различных частях (ярусах) геохимических ландшафтов, определяемые законом развития антропогенных изменений в ландшафте. Так, антропогенное загрязнение почвенных вод (соответственно и изменение их состава) приводит к определенным изменениям в составе почв, а затем и к изменению ассоциаций произрастающих на них растений.

Рассмотрим  теперь последовательность качественной оценки состояния окружающей среды, проводимой на ландшафтно- гео-химической основе.

Составив  карту геохимических ландшафтов, следует переходить к определению тенденции развития конкретных изменений в изучаемом регионе. Эти тенденции можно устанавливать, во-первых, при определении результатов протекания какого-либо одного конкретного процесса. Так, среди довольно большого числа разнообразных пойменных ландшафтов на юге европейской части России выявились ландшафты с засоленными почвами. Часть их расположена в зонах орошения. Есть ли тенденция к засолению при развитии технического орошения? После подсчетов получаем следующую информацию: на неорошаемых пойменных землях 4% ландшафтов подвержены засолению, а на орошаемых (при всех остальных неизменных ландшафтно-геохимических факторах) — свыше 50%. Таким образом, можно говорить о тенденции развития засоления при современной системе орошения в регионе. Установление тенденции в развитии определенных качественных изменений даст возможность обоснованно планировать проведение последующих эколого-геохимических работ. В рассматриваемом случае нужно детально изучать особенности орошения пойменных земель.

Следующим этапом исследований является непосредственная качественная оценка состояния окружающей среды либо последствий каких-либо техногенных или природных процессов. Для этого на картах геохимических ландшафтов необходимо выделить геохимические ландшафты, необычные для данных природных условий. Их называют аномальными. Иногда пространственно или генетически связанные между собой аномальные ландшафты объединяются в отдельные аномальные зоны. Выделение таких ландшафтов и зон можно считать важнейшей задачей качественной оценки территорий по результатам первых исследований. Попутно с основной задачей может (и должен) решаться целый ряд второстепенных задач. Так, в последние годы в печати часто появляются публикации о естественном (природном) самоочищении целых регионов. Анализ карты геохимических ландшафтов Ростовской области (масштаб 1:500 000) показывает, что около 90% всей территории приходится на техногенные (в основном сельскохозяйственные) ландшафты. В них практически вся миграция элементов контролируется различными антропогенными процессами. О каком же самоочищении можно говорить при таком положении в этом регионе?

Опыт работ, проводимых на ландшафтно-геохимической основе, показал, «что по результатам качественной оценки можно давать предварительную экономическую оценку планируемой деятельности, например вырубке лесов и созданию на их месте сельскохозяйственных ландшафтов.

 После проведения  повторной оценки эко-геохимичес кого состояния территории (что является фактически началом мониторинговых исследований) полученные данные можно сравнивать с результатами первых исследований, т.е. переходить к качественной оценке последствий природных и антропогенных процессов, происходивших в промежутке времени между двумя эко-геохимическими исследованиями. Так, в подавляющем большинстве случаев можно оценить последствия продолжительного (от начала действия до времени последней оценки состояния среды) воздействия на окружающую среду отдельных предприятий или же каких-либо процессов, начавших свое воздействие в рассматриваемый промежуток времени.

Например, введение в действие в пойме реки новых отстойников химического завода привело к загрязнению тяжелыми металлами подземных и поверхностных вод. В соответствии с законом развития эколого-геохимических изменений в ландшафте постепенно изменения охватили почвы, а затем сказались и на растительности ближайших пойменных лесов. В результате гибели от загрязнения в первую очередь тополей возникли ландшафты  редколесий, а затем изменилось положение границ между лесами и степями за счет сокращения площадей, занятых лесами. Установление этих закономерностей и представляет собой качественную оценку последствий введения в строй новых отстойников.