Оценка степени антропогенных изменений природных сред

В системе мониторинга геологической среды важным моментом являются проблемы оценки существующих или возможных техногенных воздействий на геологическую среду. Вопросы систематизации техногенных воздействий на геологическую среду начали разрабатываться с 50-60-х годов. В настоящее время предложено много как общих, так и частных классификаций техногенных воздействий, построенных по разным признакам деления. Существующие схемы типизации техногенных воздействий разрабатываются в трех направлениях: 1) по видам хозяйственной деятельности; 2) по набору определенных воздействий на конкретный компонент геологической среды; 3) по комплексу параметров, отражающих природу воздействия. Одна из перовых попыток типизации техногенных воздействий по комплексу признаков была сделана Котловым Ф.В. (1978). Им выделены категории техногенных воздействий по времени действия, направленности, площади и другим признакам. Кроме того, по воздействию на определенный компонент геологической среды им выделено три вида воздействия: 1) напряженное состояние пород; 2) тепловое состояние пород и подземных вод; 3) режим поверхностных и подземных вод. В дальнейшем Ф.В. Котлов увязал типизацию техногенных воздействий с классификацией вызванных ими процессов, а затем с изменением природных физических полей. Близка к этой систематизации и схема М. Арну (1984), а также схема выделения признаков типизации, предложенная Е.М. Сергеевым и В.Т. Трофимовым (1985).

Одним из главных вопросов при разработке классификации техногенных воздействий является вопрос о признаках типизации или деления. Разрабатывая классификацию техногенных воздействий на геологическую среду В.Т.Трофимовым, В.А. Королевым и А.С. Герасимовой (Трофимов и др., 1995), в ее основу были положены следующие методологические положения:

1. Признаки типизации должны отражать основные черты техногенных воздействий на геологическую среду разной природы.

2. В таксономическом ряду воздействий целесообразно выделять класс (подкласс), тип, вид и разновидность воздействия.

3. Все выделяемые таксоны не должны зависеть от иерархического уровня рассмотрения геологической среды.

4. Выделяемый вид (разновидность) воздействия должен характеризоваться конкретными количественными параметрами, отражающими его особенности, а также однозначно соотноситься с источником, его вызывающим и обусловливающим.

5. В типизации должны быть учтены лишь «первичные» техногенные воздействия, непосредственно влияющие на основные компоненты геологической среды: горные породы, почвы и искусственные грунты, рельеф территории, подземные воды и геодинамические процессы.

6. Использование в типизации таких признаков деления, которые могут быть общими для всех типов воздействия.

В соответствии с указанными принципами была составлена классификация техногенных воздействий на геологическую среду (Трофимов и др., 1995), приведенная в приложении 1.

Проблема оценка существующих или возможных техногенных воздействий на геологическую среду является центральной в системе мониторинга. Методика типизации геологической среды с учетом компонентов геологической среды (рельеф, горные породы, подземные воды, геологические и инженерно-геологические процессы) в инженерной геологии достаточно полно разработана И.В. Поповым и др. (1974), Е.М. Сергеевым (1979), В.Т. Трофимовым и др. (1988), Г.А. Голодковской и др. (1989), Д.Г. Зилингом, А.С. Герасимовой и др. (1994) и другими. Одним из главных вопросов в методике оценки воздействия на геологическую среду (ОВГС) является выбор и обоснование критериев для оценки изменений состояния геологической среды или просто – ее измененности. Согласно В.А. Королева (1995), все многообразие частных критериев ОВГС объединяется в пять групп:

1. В группе геохимических критериев оценивается химическое, бактериологическое, механическое и радионуклидное техногенное загрязнение поверхностных и подземных вод, почв, пород зоны аэрации, искусственных грунтов и донных осадков. Некоторые основные геохимические показатели, используемые для оценки различных видов загрязнений геологической среды приведены в таблице 2.3.1.

Таблица 2.3.1

Показатели оценки некоторых видов загрязнений геологической среды

(Королев, 1995)

2. Группа инженерно-геологических критериев. Критериями данной группы оценивается площадная и относительная поражённость исследуемой территории как природными, так и инженерно-геологическими процессами с расчетом соответствующего коэффициента поражённости. Методика их изучения изложена в ряде методических рекомендаций и в работах Г.К. Бондарика и др. (1990), А.Л. Ревзона (1992), Г.А. Голодковской и др. (1979) и других, что не вызывает затруднений в практической деятельности, в том числе и в системе мониторинга геологической среды. Близкий методический подход реализован в СНиП 2.01.15-90, где выделены опасные процессы и приведена таблица для определения их активности. В данном нормативном документе предложено разделять наиболее развитые на данной территории экзогенные геологические процессы на несколько групп, различающихся воздействием на условия строительства, ресурсы территории и экологические последствия. Для оценки степени поражённости территории могут использоваться различные градации, например, указанные в таблице 2.3.2.

Таблица 2.3.2

Оценка степени пораженности территории экзогенными геологическими и инженерно-геологическими процессами (СНиП 2.01.15-90)

3. Группа гидрогеологических критериев. Данная группа включает в себя традиционные гидрогеологические характеристики, к которым относятся: глубины залегания уровня грунтовых вод, размеры депрессионных воронок, качественный состав подземных вод, водопроницаемость и водопроводимость пород, минерализация подземных вод, взаимосвязь поверхностных и грунтовых вод, изменение пьезометрических уровней основных водоносных горизонтов, изменение (инверсия) речного стока и другие. При мониторинге геологической среды данные показатели используются для оценки скоростей техногенного изменения различных гидрогеологических процессов во времени.

4. Группа геоморфологических критериев. Группа включает в себя характеристики, используемые для оценки степени измененности рельефа как элемента геологической среды. В качестве данных критериев могут использоваться площадь и размах техногенного рельефа, который включает в себя как положительные, так и отрицательные формы, созданные в процессе техногенной деятельности, в том числе участки планировочных работ со срезкой грунта или отсыпкой (намывом) и рекультивируемые территории. В рамках ОВГС оценка степени измененности рельефа для различных территорий (равнинных, предгорных, горных и др.) проводится по разным градациям (шкалам) со слабо-, средне- и сильноизмененным рельефом. Исходя из этих градаций, площади горных отводов с глубокими карьерами, разрезами, высокими внешними отвалами, терриконами и мульдами оседания будут классифицироваться как территории с сильноизмененным или переработанным рельефом, кроме этого, при мониторинге появляется возможность указанные выше геоморфологические критерии дополнить показателями скорости техногенного изменения рельефа.

5. Группа ресурсных критериев. Группа включает в себя оценку степени техногенной измененности природных ресурсов исследуемой территории, таких, как подземные и поверхностные воды, почвы и т.д. Состояние ресурсов поверхностных вод (без учета влияния на них загрязнения) может оцениваться по изменению их стока, а по возможности, и по изменению его режима применительно ко всему бассейну реки или его части. По первому критерию (увеличению или уменьшению стока) можно использовать шести- или трехшаговые градации, показанные в таблице 2.3.3.

Таблица 2.3.3

Оценка ресурсов поверхностных вод по увеличению или уменьшению стока (Королев, 1995)

Основная терминология на английском языке

Абиотические факторы среды -Environmental abiotic factors

Аддитивное действие факторов -Additive effect of factors

Безопасность экологическая -Environmental safety

Биотические факторы -Biotic factors

Воздействие аддитивное -Additive effect

Воздействие антропогенное -Man-made influence, Anthropogenic influence, man-induced impact

Выброс предельно допустимый (ПДВ) -Maximum permissible discharge, release limit

Выброс -Outburst, violent escape, blow-out, outbreak

Деградация среды -Environmental degradation

Доза летальная -Fatal dose, lethal dose

Допустимые пределы изменений среды -Critical level of pricesses effecting the environment

Загрязнение -Contamination, pollution

Загрязнение атмосферы -Atmospheric pollution, air pollution

Загрязнение биосферы -Pollution of biosphere

Загрязнение геологической среды -Contamination of geological environment

Загрязнение глобальное -Global pollution

Загрязнение глобальное почвы -Global pollution of soil

Загрязнение окружающей среды -Environmental pollution (contamination), pollution of environment

Загрязнитель -Pollutant source

Зона техногенного влияния -Industry affected area

Зона экологического риска -Ecological risk area

Излучение -Radiation, emission

Изменение среды необратимое -Irreversible environmental

Канцероген –Carcinogen, carcinogenic substance

Катастрофа экологическая -Ecological catastrophe, Ecological disastrous

Классификация вредных веществ -Classification of contaminants

Концентрация предельно допустимая (ПДК) -Maximum concentration limit, Maximum allowable concentration, Admissible concentration limit

Концентрация фоновая -Background concentration, Background level

Кризис экологический -Ecological crisis

Кризис экосистемы -Crisis of ecosystem

Критерий экологический -Ecological criteria

Критическое состояние ландшафта -Critical state of landscape, landscape critical point

Мутагены -Mutagens

Норма выброса -Emission standard, normal release

Норма загрязнения допустимая -Pollution standard

Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) -Environment impact assessment

Параметр окружающей среды -Environment parameter

Показатель качества воды -Water quality index

Риск экологический -Ecological risk

Сброс вещества в водный объект предельно-допустимый (ПДС) -Maximum allowable discharge of substances into water body

Территориально-производственный комплекс (ТПК) -Territory-and-industry complex

Уровень радиоактивности -Level of radioactivity

Устойчивость экологическая -Ecological resistance

Фактор биогенный -Biogenic factor

Фактор биологический -Biological factor

Фактор биотический -Biotic factor