Оценка территориального экологического равновесия при проведении мониторинга окружающей среды на примере типичных тундровых ландшафтов Приенисейской Сибири
|
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. основные принципы оценки устойчивости экосистем 8
Глава 2.Концептуальные и методические основы проведения исследований 16
2.2. Методика комплексной оценки экологической устойчивости 16
2.3. Методика проведения полевых исследований 31
2.4. Лабораторные исследования и камеральные исследования 43
Глава 3.Комплексная оценка экологического потенциала 49
3.1. Оценка исходного экологического потенциала территории 50
3.1.1 Литосфера 50
3.1.2. Гидросфера 57
3.1.3. Атмосфера 59
3.1.4. Растительность 61
3.1.5. Геохимические показатели среды 63
3.1.6. Установка локального геохимического фона 65
3.1.7. Комплексная (интегральная) оценка исходного экологического
потенциала территории 70
3.2. Уровень антропогенной (техногенной) нагрузки на исследуемой
территории 71
3.3. Оценка состояния экологического равновесия. Современный
экологический потенциал территории 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Глава 1. основные принципы оценки устойчивости экосистем 8
Глава 2.Концептуальные и методические основы проведения исследований 16
2.2. Методика комплексной оценки экологической устойчивости 16
2.3. Методика проведения полевых исследований 31
2.4. Лабораторные исследования и камеральные исследования 43
Глава 3.Комплексная оценка экологического потенциала 49
3.1. Оценка исходного экологического потенциала территории 50
3.1.1 Литосфера 50
3.1.2. Гидросфера 57
3.1.3. Атмосфера 59
3.1.4. Растительность 61
3.1.5. Геохимические показатели среды 63
3.1.6. Установка локального геохимического фона 65
3.1.7. Комплексная (интегральная) оценка исходного экологического
потенциала территории 70
3.2. Уровень антропогенной (техногенной) нагрузки на исследуемой
территории 71
3.3. Оценка состояния экологического равновесия. Современный
экологический потенциал территории 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Актуальность исследования. На настоящий момент в научном сообществе нет общепринятого определения термина «геоэкология». Это понятие разделяют по тем геологическим наукам, методы и подходы которых используются для решения геоэкологических задач. Независимо от направленности теоретической или прикладной деятельности исследования, наука геоэкология призвана к сохранению экологического гомеостаза как во всём мире, так и в определённой ландшафтной среде.
Изучение вопросов, связанных с устойчивостью экологических систем, обусловлено необходимостью решения актуальных проблем взаимодействий общества и природы, проблем сохранения и улучшения качества жизненной среды, рационального природопользования [36]. Поскольку влияние окружающей среды на человека, с одной стороны и воздействие разнообразной хозяйственной деятельности человека на окружающую среду, с другой стороны, идут одновременно по всем взаимодействующим геосистемам, подсистемам и их компонентам, возникает необходимость комплексной геоэкологической оценки состояния ландшафта. Особую роль при этом играет определение его экологического потенциала - природного ресурса, который выражает устойчивость территории к антропогенным нагрузкам.
Известно, что природа тундровой зоны особенно уязвима к техногенному воздействию, поэтому изучение совокупности различных компонентов и условий её природной среды, определяющих её устойчивость к антропогенным нагрузкам, является актуальным.
При проведении экологического мониторинга окружающей среды в пределах нефтегазовых лицензионных участков не учитывается состояние экологической устойчивости ландшафта территории. В отчётах по фоновому состоянию, а так же ежегодному и многолетнему мониторингу приводятся конкретные данные по геохимическому состоянию, естественным экзогенным процессам и т.д. Оценка устойчивости позволит более детально рассмотреть картину экологического состояния территории и спрогнозировать тенденцию экологического гомеостаза.
Целью настоящей работы является интегральная оценка экологического потенциала Приенисейской территории типично-тундровых ландшафтов Красноярского края в рамках мониторинга окружающей среды.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
• выполнен анализ научно-методической изученности проблемы оценки экологического потенциала территории
• проведены полевые работы по обследованию изучаемой территории с отбором проб компонентов окружающей среды
• установлены фоновые показатели загрязнителей окружающей среды, характерные для нефтедобывающих районов конкретной ландшафтной зоны
• изучено современное экологическое состояние окружающей среды района работ
• дана количественная и качественная оценка экологического потенциала.
Объектом исследования являются типично-тундровые ландшафты. Приенисейской территории Красноярского края (рис. 1.1.).
Предмет исследования - экологическое равновесие изучаемой территории
Теоретическая и методологическая значимость работы базируется на идеях и трудах Глазовской М.А. Мирошникова А.Е., Прохорова В.Г., Стримжы Т.П., Заиканова В.Г. и Минаковой Т.Б.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы: ландшафтно-экологического районирования, картографический, геоинформационный, статистический, пространственного анализа, геоэкологической оценки ландшафтов, системного анализа. При обработке и создании картографических материалов использовался инструментарий ГИС- пакета ArcMap v.10.
Основными источниками информации послужили фондовые геологические карты, отчёты по результатам мониторинговых исследований. Методической основой для исследования послужила работа Мирошникова А.Е., Стримжы Т.П., Смоляниновой Л.Г., Анциферовой О.В., Кочневой и др. «Оценка территориального экологического равновесия Центральной Сибири».
Основные исследования проводимые автором, выполнялись в качестве сотрудника государственного предприятия Красноярского края «Научно-исследовательский институт геологии и минерального сырья» в рамках экологического мониторинга окружающей среды на нефтегазовых лицензионных участках.
Научная новизна работы и личный вклад автора. Научная новизна данной работы состоит в том, что она представляет собой первое комплексное исследований уровня устойчивости территории Приенисейской тундры. Это исследование охватывает одновременные наблюдения влияния исходного экологического ресурса и техногенного освоения региона. Практическая значимость работы заключается в возможности использования данных по интегральной устойчивости как основы для регулярных мониторинговых наблюдений различными экологическими службами. Рассчитанный региональный геохимический фон почв, донных отложений, растений и поверхностных вод представляет фактическую основу для разработки региональных норм по уровню техногенной нагрузки на определённую ландшафтную среду и может быть использован при составлении экологических паспортов газодобывающих предприятий.
Апробация результатов исследования. Отдельные результаты работ и исследования докладывались автором на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной Всемирному дню Земли и 60-летию кафедры экономической географии. Красноярск,2015, а также четырнадцатой межвузовской молодежной научной конференции. Санкт- Петербург, 2014. Содержание и основные результаты исследований изложены в двух статьях рецензируемых научных изданий, рекомендованных ВАК.
В результате проделанной работы были выдвинуты следующие защищаемые положения:
1. Использование комплексной оценки экологического равновесия позволяет детально рассмотреть причины отрицательного экологического равновесия типичной тундры Приенисейской Сибири
2. Воздействие климатического фактора, доминирующего на территории, стало причиной неблагоприятной геохимической обстановки и формирования неблагоприятных экзодинамических процессов.
3. Геохимическая ассоциация элементов 3-4 класса опасности является показателем устойчивости для поверхностных вод
Структура и объём работы. Работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы. Основной текст изложен на 86 страницах и содержит 6 рисунков, 15 таблиц. Список литературы содержит 68 источников
Изучение вопросов, связанных с устойчивостью экологических систем, обусловлено необходимостью решения актуальных проблем взаимодействий общества и природы, проблем сохранения и улучшения качества жизненной среды, рационального природопользования [36]. Поскольку влияние окружающей среды на человека, с одной стороны и воздействие разнообразной хозяйственной деятельности человека на окружающую среду, с другой стороны, идут одновременно по всем взаимодействующим геосистемам, подсистемам и их компонентам, возникает необходимость комплексной геоэкологической оценки состояния ландшафта. Особую роль при этом играет определение его экологического потенциала - природного ресурса, который выражает устойчивость территории к антропогенным нагрузкам.
Известно, что природа тундровой зоны особенно уязвима к техногенному воздействию, поэтому изучение совокупности различных компонентов и условий её природной среды, определяющих её устойчивость к антропогенным нагрузкам, является актуальным.
При проведении экологического мониторинга окружающей среды в пределах нефтегазовых лицензионных участков не учитывается состояние экологической устойчивости ландшафта территории. В отчётах по фоновому состоянию, а так же ежегодному и многолетнему мониторингу приводятся конкретные данные по геохимическому состоянию, естественным экзогенным процессам и т.д. Оценка устойчивости позволит более детально рассмотреть картину экологического состояния территории и спрогнозировать тенденцию экологического гомеостаза.
Целью настоящей работы является интегральная оценка экологического потенциала Приенисейской территории типично-тундровых ландшафтов Красноярского края в рамках мониторинга окружающей среды.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
• выполнен анализ научно-методической изученности проблемы оценки экологического потенциала территории
• проведены полевые работы по обследованию изучаемой территории с отбором проб компонентов окружающей среды
• установлены фоновые показатели загрязнителей окружающей среды, характерные для нефтедобывающих районов конкретной ландшафтной зоны
• изучено современное экологическое состояние окружающей среды района работ
• дана количественная и качественная оценка экологического потенциала.
Объектом исследования являются типично-тундровые ландшафты. Приенисейской территории Красноярского края (рис. 1.1.).
Предмет исследования - экологическое равновесие изучаемой территории
Теоретическая и методологическая значимость работы базируется на идеях и трудах Глазовской М.А. Мирошникова А.Е., Прохорова В.Г., Стримжы Т.П., Заиканова В.Г. и Минаковой Т.Б.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы: ландшафтно-экологического районирования, картографический, геоинформационный, статистический, пространственного анализа, геоэкологической оценки ландшафтов, системного анализа. При обработке и создании картографических материалов использовался инструментарий ГИС- пакета ArcMap v.10.
Основными источниками информации послужили фондовые геологические карты, отчёты по результатам мониторинговых исследований. Методической основой для исследования послужила работа Мирошникова А.Е., Стримжы Т.П., Смоляниновой Л.Г., Анциферовой О.В., Кочневой и др. «Оценка территориального экологического равновесия Центральной Сибири».
Основные исследования проводимые автором, выполнялись в качестве сотрудника государственного предприятия Красноярского края «Научно-исследовательский институт геологии и минерального сырья» в рамках экологического мониторинга окружающей среды на нефтегазовых лицензионных участках.
Научная новизна работы и личный вклад автора. Научная новизна данной работы состоит в том, что она представляет собой первое комплексное исследований уровня устойчивости территории Приенисейской тундры. Это исследование охватывает одновременные наблюдения влияния исходного экологического ресурса и техногенного освоения региона. Практическая значимость работы заключается в возможности использования данных по интегральной устойчивости как основы для регулярных мониторинговых наблюдений различными экологическими службами. Рассчитанный региональный геохимический фон почв, донных отложений, растений и поверхностных вод представляет фактическую основу для разработки региональных норм по уровню техногенной нагрузки на определённую ландшафтную среду и может быть использован при составлении экологических паспортов газодобывающих предприятий.
Апробация результатов исследования. Отдельные результаты работ и исследования докладывались автором на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной Всемирному дню Земли и 60-летию кафедры экономической географии. Красноярск,2015, а также четырнадцатой межвузовской молодежной научной конференции. Санкт- Петербург, 2014. Содержание и основные результаты исследований изложены в двух статьях рецензируемых научных изданий, рекомендованных ВАК.
В результате проделанной работы были выдвинуты следующие защищаемые положения:
1. Использование комплексной оценки экологического равновесия позволяет детально рассмотреть причины отрицательного экологического равновесия типичной тундры Приенисейской Сибири
2. Воздействие климатического фактора, доминирующего на территории, стало причиной неблагоприятной геохимической обстановки и формирования неблагоприятных экзодинамических процессов.
3. Геохимическая ассоциация элементов 3-4 класса опасности является показателем устойчивости для поверхностных вод
Структура и объём работы. Работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы. Основной текст изложен на 86 страницах и содержит 6 рисунков, 15 таблиц. Список литературы содержит 68 источников
Выполненная оценка первичного природного геоэкологического потенциала среды отражает различие природных условий и отрицательную устойчивость среды территорий к антропогенным нагрузкам, которые не находят отражения в известных экологических нормативах (предельно допустимых концентрациях - ПДК загрязнений в компонентах среды, предельно допустимых выбросах - ПДВ и сбросах - ПДС, и др.). По существу эта оценка характеризует исходную экологическую ёмкость среды ландшафта.
На основе изучения экологического баланса первичного природного потенциала и уровней антропогенной нагрузки покомпонентно доказано деградационное состояние ландшафта . Причиной нарушенного экологического равновесия послужила антропогенная деятельность и дефицитом первичного природного экологического потенциала. Отсутствие экологического резерва практически по всем компонентам обусловлено негативным влиянием климата. Таким образом, использование комплексной оценки экологического равновесия позволяет детально рассмотреть причины отрицательного экологического равновесия типичной тундры Приенисейской Сибири
Эта территория требуют дальнейшего изучения и разработки соответствующих мероприятий: реабилитационных, смягчающих негативное воздействие на наиболее нестабильные элементы устойчивости системы: почвенно-растительный покров, поверхностные отложения, мёрзлые породы и т.д.
В ходе исследования к существующей методике был добавлен новый компонент устойчивости ландшафта: анализ геохимической среднестатистической ассоциации элементов 3-4 класса опасности в поверхностных водах, отражающий количественно и качественно геохимическою обстановку поверхностных вод исследуемого ландшафта.
Основным итогом деятельности по нормализации неблагоприятной экологической ситуации должно являться достижение или поддержание такого экологического баланса территории, при котором общий объём антропогенной (техногенной) нагрузки на окружающую среду будет меньше или равен её экологическому потенциалу (ресурсу). Для достижения такого баланса необходимо предварительное познание пространственной неравномерности природных условий и распределения хозяйственных нагрузок, а также пространственный анализ экологической ситуаций, что и является конечным результатом представляемой работы.
На основе изучения экологического баланса первичного природного потенциала и уровней антропогенной нагрузки покомпонентно доказано деградационное состояние ландшафта . Причиной нарушенного экологического равновесия послужила антропогенная деятельность и дефицитом первичного природного экологического потенциала. Отсутствие экологического резерва практически по всем компонентам обусловлено негативным влиянием климата. Таким образом, использование комплексной оценки экологического равновесия позволяет детально рассмотреть причины отрицательного экологического равновесия типичной тундры Приенисейской Сибири
Эта территория требуют дальнейшего изучения и разработки соответствующих мероприятий: реабилитационных, смягчающих негативное воздействие на наиболее нестабильные элементы устойчивости системы: почвенно-растительный покров, поверхностные отложения, мёрзлые породы и т.д.
В ходе исследования к существующей методике был добавлен новый компонент устойчивости ландшафта: анализ геохимической среднестатистической ассоциации элементов 3-4 класса опасности в поверхностных водах, отражающий количественно и качественно геохимическою обстановку поверхностных вод исследуемого ландшафта.
Основным итогом деятельности по нормализации неблагоприятной экологической ситуации должно являться достижение или поддержание такого экологического баланса территории, при котором общий объём антропогенной (техногенной) нагрузки на окружающую среду будет меньше или равен её экологическому потенциалу (ресурсу). Для достижения такого баланса необходимо предварительное познание пространственной неравномерности природных условий и распределения хозяйственных нагрузок, а также пространственный анализ экологической ситуаций, что и является конечным результатом представляемой работы.