К функциям

Экологические функции литотехнических систем.

Экологическая опасность литотехнических систем может быть обусловлена:

прямым воздействием технической подсистемы на человека и другие живые организмы при функционировании литотехнических систем в проектном режиме;

изменениями геологической подсистемы как биотопа при функционировании литотехнической системы в проектном режиме;

прямым воздействием технической подсистемы на человека и другие живые организмы в аварийных ситуациях, при нарушении технологии строительства и эксплуатации;

изменениями геологической подсистемы как биотопа в аварийных ситуациях, при нарушении технологии строительства и эксплуатации.

В первом и втором случаях опасность должна рассматриваться как неизбеж­ная, в третьем и четвертом - как случайная.

К числу экологически опасных прямых воздействий, как показано ранее, от­носятся электромагнитное и радиоактивное излучение, вибрация. Перечень эколо­гически опасных техногенных изменений геологической подсистемы приведен в табл. 65.

Степень опасности перечисленных воздействий и изменений определяется их интенсивностью и экстенсивностью (площадной пораженностью). Этот во­прос был рассмотрен в гл. 2 при описании критериев оценки состояния эколо-го-геологических условий и степени нарушенности экосистем в целом.

Понятно, что чем выше активность (интенсивность и экстенсивность) прямых техногенных воздействий и изменений, тем больше вероятность негативных эко­логических последствий и, следовательно, тем выше степень опасности литотех­нических систем (табл. 66). В ней выделено три категории опасности литотехни-ских систем, которые хорошо корреспондируются с зонами нарушенности экосистемы(нормы риска и кризиса). Интенсивность и экстенсивно геологической подсистемы, в свою очередь, зависят от ее исходнь а также специфики и размеров технической подсистемы. Чем больше карьер, тем, как правило, активнее их воздействие на геологическуюи тем активнее изменение последней.

Экологически опасные техногенные изменения геологической под литотехнических систем (составила Т.И.Аверкина)65

вид техногенного изменения	Поведение экологических фун-ций1
Сокращение запасов полезных ископаемых	Изменениие ресурсной функц
Нарушение сплошности массивов
Эрозия и дефляция почв
Осушение почв
Подтопление
Заболачивание
Сработка уровней подземных вод
Загрязнение, в том числе засоление почв,ПодВ		Изменение геофизико-геохимического
Накопление токсичных компонентов в грунтах		фона
Повышение температуры почв, пород, вод
Понижение температуры почв, пород, вод
Эрозия рельефа
Аккумуляция рельефа	Изменение геодинамической функции
Линейная эрозия
Эоловые процессы
Оползни
Обвалы
Лавины
Сели
Наведенная сейсмичность

Таблица 66

Категории экологической опасности литотехнических систем (ЛТС) (составила Т.И.Аверкина)

Экстенсивность опасных прямых воздей­ствий и изменений геологи­ческой среды	Степень экологической опасности ЛТС при интенсивности воздействий и изменений геологической среды
низкой	средней	высокой
Низкая Средняя Высокая	Практически безопасные ЛТС (0) Низкая (I) Повышенная (II)	Низкая (I) Повышенная (II) Высокая (III)	Повышенная (II) Высокая (III) Очень высокая (IV)

Выполненную оценку необходимо дополнить одним существенным замечани­ем. Говоря об экологической опасности, нельзя забывать, что многие литотехнические системы создаются исключительно для удовлетворения биологических по­требностей людей и в этом смысле имеют положительный экологический эффект. Но, выполняя одни запросы человека, они неизбежно или случайно (в аварийных ситуациях) мешают удовлетворению других.

Литотехнические системы, как уже отмечалось выше, тесно связаны с техно-генезом и являются порождением человеческой цивилизации. Следовательно, их основное предназначение - обеспечивать потребности, запросы этой цивилиза­ции, способствовать ее дальнейшему развитию. Эту тенденцию в развитии лито­технических систем можно определить как потребительскую по отношению к природе - истощение минерально-сырьевых ресурсов, снижение качества и ре­сурса геологического пространства. А плата за стремление к комфорту - снижение иммунной защиты и ухудшение здоровья. Для снижения нагативного эффекта от плодов цивилизации человечество вынуждено было создать еще один тип лито­технических систем, наделив их защитными функциями. Они могут быть пред­ставлены средствами защиты:

среды обитания от техногенных воздействий (от химического и биологиче­ского загрязнения, резких температурных изменений и т.д.);

человека от прямых негативных техногенных воздействий (опасных физических полей и т.д);

Следующая функция- сре дообразующая. Она может быть подразделена на конструктивную и деструктивную. О конструктивной функции можно говорить, если в рез\ л. i.,, ч системы изначально дискомфортная среда преобразуется в благоприятную для человека и других живых организмов. Такой эффект наблюдается при рацион, орошении засушливых массивов или осушении избыточно увлажненных, закреплении грунтов методами технической мелиорации и т.д. Снижение уровня биологической комфортности в результате функционирования литотехнической мы свидетельствует о деструктивной роли последних.

Ряд литотехнических систем выполняет перераспределительную, или транс портную функцию, которая заключается в передаче вещества и энергии от одного объема литосферы к другому с помощью, например, каналов.

ЛТС системы по экологическим функциям:

снижающие ресурсный потенциал - объекты горно-добывающей и горно-срабатывающей промышленности (карьер, угленосное геологическое тело и т.

повышающие ресурсный потенциал (ресурсосберегающие технологии, тех­ническая мелиорация пород, укрепленная методами технической мелиорации тол­ща пород и т.д.);

снижающие напряженность геохимических и геофизических аномалий (сис­темы дезактивации, рекультивации массивов горных пород и т.д.);

повышающие напряженность геохимических и геофизических аномалий (полигоны захоронения отходов, технологии с применением токсичных соедине­ний и др.);

снижающие геодинамический потенциал территории (горные работы, котло­ваны, подрезка склонов и т.д.);

повышающие геодинамический потенциал территории (средства инженерной защиты).

Все эти ЛТС органически связаны с ресурсной, геодинамической, геохимиче­ской и геофизической экологическими функциями литосферы (или с одной из них, или с их комбинациями).

19. Подходы к оценке состояния ЭГУ. Понятие нормы, риска…

Проблема выбора оценки состояния эколого-геологических условий- проблема сложная, есть разные неоднозначные подходы:

1) осован на прямых количественных оценках эколого-геологического состояния формирующих литосферу компонентов. Базируется на ПДК, предельно допустимых содержаний ПДС, пд нормПДН отдельных загрязнителей (токсикантов) или собственных особенностей компонентов литосферы и оценках их площадной поражённости(процессами, загрязнителями). «-«:невозможность оценки общего композиционного влияния всех рассматриваемых факторов на биологические объекты. Весьма относит корректность ПДК иПДС (постоянная корректировка)

2) оценка благоприятности приповерхностной части литосферы для её хоз освоения. (6классов изменённости верхних горизонтов литосферы):1-неизм,2-слабоизм, 3-среднеизм, 4 сильноизм, 5 очень сильноизм, 6 катастроф изм. 1<ПДК,2=ПДК,ост превышают ПДК и фон.

В инструктивных геологических материалах при эколого-геологических иссле дованиях на региональном уровне применяется трехбалльная шкала оценок единая для всех используемых критериев. В ней для приповерхностной части литосферы ре комендуется выделять следующие степени изменения: удовлетворительную- условно удовлетворительную в период картографирования, но в ближайшие 3-5 лет с возмож ностью изменения к худшему; неудовлетворительную. Однако обоснование этих гра­даций представляется затруднительным в практическом использовании, так как вклю­чает в себя элементы прогноза. Более удачным следует считать оценку экологического состояния приповерхностной части литосферы также по трем градациям - благопри­ятное, неблагоприятное, весьма неблагоприятное, основанное на соответствующих градациях комплекса природных и техногенных факторов. В последнее время появи­лись тенденции к выделению из состава третьей градации еще одного класса состо­яния, которому территориально должна соответствовать зона экологического бед­ствия, или катастрофы.

Изложенный подход расширяет набор привлекаемых критериев оценки и от­крывает возможности для использования, кроме прямых и индикационных крите­риев, оценки по смежным, связанным с литосферой, средам.

Существует третий подход, во многом снимающий или нивелиру­ющий недостатки двух предыдущих. В нем исходным положением стал отказ от раздельной оценки состояний природных сред, в том числе и литосферы, и их механического суммирования на основе балльных оценок. Определяющим, кон­цептуальным положением такого подхода стало отношение к природной и природно-техногенной системам как к экосистемам высокого уровня организации, харак­теризующимся функциональным единством всех входящих в них компонентов (природных геосфер). Исходя из этого, акцент делается на оценку состояния эко­системы с последующим раскрытием его через оценку состояний формирующих ее биотических и абиотических компонентов (сфер, сред). Другими словами - со­временное состояние экосистем обусловлено состоянием всех входящих в нее компонентов, в том числе и литосферы. Именно это дает научно обоснованное право на оценку эколого-геологического состояния литосферы первоначально че­рез оценку общего состояния экосистемы, генерирующей в себе состояние всех входящих в нее сред и сфер, а уже потом, на втором этапе, детализацию его по пря­мым критериям оценки природных сред.

Такой подход к выявлению состояния экосистемы осуществляется на основе ограниченного числа критериев, обеспечивающих при совместном рассмотрении уверенную оценку (квалификацию) ее состояния. Предлагаемая концепция позво­ляет избежать не только явного субъективизма балльных оценок, но и раскрыть причины современного состояния экосистемы и разработать конкретные рекомен­дации по ее нормальному функционированию.

Должен быть единый подход к оценке состояния как экосистемы, тк и слагающих компонентов.. Поэтому учет современного состояния естественных (природных) и техногенно изменен­ных экосистем, их биотической и абиотической составляющих предлагается осу­ществлять через ранжирование по классам состояний (для геомы) и, соответствен­но зоны нарушений (для биомы) и экосистемы в целом. В настоящее время можно рекомендовать четыре уровня природно-антропогенных экологических наруше­ний - нормы (Н), риска (Р), кризиса (К) и бедствия (Б), что согласуется с публика­циями ряда исследователей (например, Б.В.Виноградова и др.) и достаточно уве­ренно корреспондируется с директивными документами. В основу выделения этих уровней положено ранжирование нарушения экосистем по глубине их необратимости.

В соответствии с изложенным предлагается выделять следующие классы (зо­ны) состояний экосистем:

зону экологической нормы, которая включает территории без заметного сни­жения продуктивности и устойчивости экосистем, ее относительной стабильно­сти. Значение прямых критериев оценки ниже ПДК или фоновых. Деградация зе­мель менее 5% площади;

зону экологического риска, включающую территории с заметным снижением продуктивности и устойчивости экосистем, их нестабильным состоянием, ведущим в дальнейшем к спонтанной деградации экосистем, но еще с обратимыми наруше­ниями. Территории требуют разумного хозяйственного использования и планирова­ния мероприятий по их улучшению. Значения прямых критериев оценки незначи­тельно превышают ПДК или фон. Деградация земель от 5 до 20% площади;

зону экологического кризиса, которая включает территории с сильным сниже­нием продуктивности и потерей устойчивости экосистем и трудно обратимыми нарушениями. Необходимо выборочное хозяйственное использование территорий и планирование их глубокого улучшения. Значения прямых критериев оценки зна­чительно превышает ПДК или фон. Деградация земель от 20 до 50% площади;

зону экологического бедствия - катастрофы, включающую в себя территории с полной потерей продуктивности, практически необратимыми нарушениями эко­систем, исключающую территорию из хозяйственного использования. Значения прямых критериев оценки в десятки раз превышают ПДК или фон. Деградация зе­мель более 50% площади.

Выделение зон экологического состояния экосистем должно осуществляться на основе небольшого числа наиболее представительных показателей, но обяза­тельно с использованием и взаимным учетом тематических, пространственных и динамических критериев оценки. Здесь важно подчеркнуть, что единого инте­грального показателя состояния экосистемы в настоящее время нет, однако число наиболее представительных показателей может быть сведено к оптимальному ми­нимуму. Оценка экологического состояния территории должна включать интегра­льную морфологическую оценку состояния экосистемы с расшифровкой ее через характеристику состояния геосфер (среды обитания). Только такая комплексная оценка даст представление не только о современном состоянии экосистемы, но и его причинах с учетом влияния природных аномалий и техногенеза.

Дата добавления: 2015-04-24