Интегральные показатели техногенных воздействий

В Российской Федерации на уровне нормативного документа существуют только несколько схем индикации состояния среды. Это прежде всего «Кри­терии оценки экологической обстановки территорий для выявле­ния зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологиче­ского бедствия», где предусмотрен единый подход, позволяющий классифицировать обследуемые территории с их спецификой по степени экологического неблагополучия и определен порядок по­этапного проведения оценки экологического состояния террито­рии.

В соответствии с «Критериями...» экологическая обстановка классифицируется по возрастанию степени экологи­ческого неблагополучия в городах и на территориях следующим образом:

· относительно удовлетворительная;

· напряженная;

· критическая;

· кризисная (зона чрезвычайной экологической ситуации);

· катастрофическая (зона экологического бедствия).

Экологическая оценка изменения среды обитания в городе характеризуется:

· состоянием здоровья населения;

· уровнем загрязнения атмосферного воздуха (химического, био­логического);

· уровнем загрязнения питьевой воды и источников питьевого и рекреационного назначения (химического, биологического);

· загрязнением почв селитебных территорий (химическое, био­логическое, радиоактивное);

· системой обращения с отходами.

Экологическая оценка изменения природной среды территории характеризуется:

· уровнем загрязнения воздушной среды;

· загрязнением водных объектов, истощением ресурсов вод, де-фадацией водных экосистем;

· степенью деградации почв;

· уровнем угнетения растительности;

· биоразнообразием животного мира.

Загрязнение воздушной среды. Основными показателями загрязнения атмосферного воздуха, характеризующими воздействие на природную среду (растительность, почвы, поверхностные и подземные воды), являются критические нагрузки и критические уровни загрязняющих веществ. Под ними понимают максимальные значения выпадений или соответственно концентраций в атмосферном воздухе загрязняющих веществ, которые не приводят к вредным воздействиям на структуры и функции экосистемы в долговременном плане.

Оценка качества атмосферного воздуха в нашей стране проводится по двум наиболее широко используемым критериям: индексу загрязнения атмосферы (ИЗА) и комплексному показателю загрязнения атмосферного воздуха (Р).

Индекс загрязнения атмосферы рассчитывается по пяти основным загрязняющим веществам (сумма средних концентраций, нормированных на среднесуточные ПДК, с учетом класса опасности). Применяется пятибалльная шкала оценок: удовлетворительная ситуация (ИЗА < 5), относительно напряженная (ИЗА от 6 до 15), существенно напряженная (ИЗА от 16 до 50), критическая (ИЗА от 51 до 100), катастрофическая (ИЗА свыше 100). Комплексный показатель Р рассчитывается по среднегодовым концентрациям для любого числа ингредиентов по аналогичным принципам с применением коэффициента изоэффективности класса опасности веществ и с учетом эффекта частичной суммации их токсического действия. Его значения табулированы от допустимого уровня загрязнения до состояния экологического бедствия

Загрязнение водных объектов. В качестве основных показателей оценки состояния поверхностных вод выбраны токсичные, приоритетные загрязняющие вещества, в том числе обладающие свойствами накопления в органах и тканях гидробионтов.

Широко применяется ПХЗ-10 — формализованный суммарный показатель химического загрязнения вод.

Он рассчитывается как сумма значений концентраций, нормированных на ПДК рыбохозяйственных водоемов, для 10 загрязняющих веществ с максимальным превышением ПДК:

ПХЗ-10 = С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + С_з/ПДК_з +... С_i /ПДК _i

где С_i ~ концентрации химических веществ в воде; ПДК_i — пре­дельно допустимая концентрация для 10 веществ в рыбохозяйственных водоемах.

Коэффициент донной аккумуляции (КДА) определяется по формуле

КДА = С_д.а,/С_в

где С_а о и С_в — концентрации загрязняющих веществ соответствен­но в донных отложениях и в воде.

Коэффициент накопления в гидробионтах К_н рассчитывается по формуле

К_н = С_r /C_в

где С_н — концентрация загрязняющих веществ в гидробионтах.

Усредненные значения критической концентрации некоторых загрязняющих веществ, мг/л:

Медь.........................................................................0,001—0,003

Кадмий....................................................................... 0,008—0,02

Цинк.............................................................................. 0,05-0,1

Хлорированные углеводороды:

ПХБ.......................................................................................0,005

Бенз(а)пирен....................................................................... 0,0005

При оценке состояния водных экосистем достаточно надежными показателями являются характеристики состояния и развития всех экологических групп водного сообщества. На практике оценка этих индикаторов представляет значительные сложности из-за на­рушения рядов наблюдений и малого числа точек наблюдений.

В системе Роскомгидромета для оценки состояния поверхност­ных водных объектов применяется индекс загрязнения воды (ИЗВ). С его помощью сравнивают водные объекты между собой, харак­теризуют изменения качества воды. Это сумма нормированных к ПДК значений концентрации шести главных поллютантов: в ка­честве обязательных — БПК5 и растворенный кислород, а также четыре ингредиента с максимальными значениями.

Оценка качества воды базируется на сравнении со шкалой из семи градаций: от «очень чистая» (ИЗВ < 0,3) до «чрезвычайно грязная» (ИЗВ > 10,0). Она дополняется санитарными показателями (коли-индекс, патогенные микроорганизмы).

Сокращение ресурсов поверхностных вод. В качестве основного показателя оценки степени истощения водных ресурсов принята норма безвозвратного изъятия поверхностного стока. Норма — это предельно допустимый объем безвозвратного изъятия поверх­ностного стока, составляющий 10—20% среднемноголетнего зна­чения естественного стока.

Безвозвратное изъятие поверхностного стока включает безвозв­ратное водопотребление в коммунальном хозяйстве, промышлен­ности, теплоэнергетике, сельхозводоснабжении, орошении и про­мышленном рыбоводстве с учетом потерь на испарение, межбас­сейновой переброски стока рек и др. Оценка его объема проводит­ся для замыкающих створов рек.

Загрязнение подземных вод. Загрязнение подземных вод на уча­стках зоны влияния хозяйственных объектов характеризуется кон­центрацией загрязняющих веществ и площадью области загрязне­ния. Оценивается содержание нитратов, фенолов, тяжелых метал­лов, нефтепродуктов, хлорорганики, бенз(а)пирена.

Загрязнение и деградация почв. Выбор критериев экологической оценки состояния почв определяется спецификой их местополо­жения, генезисом, буферностью, а также разнообразием исполь­зования. В оценке экологического состояния почв основными по­казателями степени экологического неблагополучия являются кри­терии физической деградации, химического и биологического заг­рязнения. Также в качестве критерия экологического состояния территории используют площадь выведенных из землепользова­ния угодий в результате деградации почв (эрозия, дефляция, вто­ричное засоление, заболачивание). За комплексный показатель заг­рязнения почвы принимают фитотоксичность — свойство загряз­ненной почвы подавлять прорастание семян, рост и развитие выс­ших растений (тестовый показатель).

Признаком биологической деградации почв является снижение жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, о котором мож­но судить по уменьшению уровня активной микробной биомассы, а также по более распространенному, но менее точному показате­лю — дыханию почвы. Кратность превышения предельно допусти­мых норм загрязняющих веществ в почве оценивается по их под­вижным (растворимым) формам. Радиоактивное загрязнение оце­нивается по мощности экспозиционной дозы (мкР/ч) и степени радиоактивного заражения (Бк/м²).

Для оценки химического загрязнения широко используется показатель суммарного загрязнения почв Z_c. Градации значений этого показателя были табулированы для следующих восьми эле­ментов: Сu, Zn, РЬ, Сd, Ni, Fе, Со, Нg, а категории загрязнения, сопоставленные с показателями здоровья населения, были утверждены в 1989 г. Главным санитарным врачом СССР в каче­стве нормативного документа. С тех пор оценка загрязнения почв по значениям Z_c выполняется неккорректно (для произвольного набора поллютантов).

Деградация наземных экосистем. Оценка степени деградации экосистемы проводится по критериям, которые определяют нега­тивные изменения в структуре и функционировании экосистем и учитывают их пространственную дифференциацию по степени нарушенности, а также динамику процессов деградации.

При оценке экологического состояния территории учитывается как площадь проявления негативных изменений (так как при равной степени деградации участка территории возможность вос­становления обратно пропорциональна его площади), так и про­странственную неоднородность распределения участков разной степени деградации на исследуемой территории. Скорость деграда­ции экосистем рассчитывается по 5—10-летним рядам наблюде­ний.

Фитоценозы. Растительность как биотический компонент любой природной экосистемы играет решающую роль в структур­но-функциональной организации экосистемы и определении ее границ.

Фитоценоз не только весьма чувствителен к нарушениям окру­жающей среды, но и наиболее наглядно отражает изменение эко­логической обстановки территории в результате антропогенного воздействия. Индикаторы оценки состояния растительности раз­личаются в зависимости от географических условий и типов эко­систем. При этом учитываются негативные изменения как в струк­туре растительного покрова (уменьшение площади коренных ас­социаций, изменение лесистости), так и на уровне растительных сообществ и отдельных видов (популяций): изменение видового состава, ухудшение ассоциированности и возрастного спектра ценопопуляций.

Плотность популяции видов-индикаторов — один из важнейших показателей состояния экосистемы, высокочувствительный к основным антропогенным факторам. В результате антропогенного воздействия плотность популяции «отрицательных» видов-инди­каторов снижается, а «положительных» — возрастает. Пороговым значением антропогенной нагрузки следует считать снижение (или повышение) плотности популяции вида-индикатора на 20%, а критическим значением — на 50 %.

Одним из существенных параметров популяции является возрастной аспект — доля участия в ней особей разных возрастных состояний. Возрастные состояния устанавливают на основании комплекса морфологических признаков или абсолютного возраста в тех случаях, когда его определение не представляет особых за­труднений.

Состояние растительности можно рассматривать как индикатор уровня антропогенной нагрузки на природную среду обита­ния (повреждение древостоев или хвои техногенными выброса­ми, уменьшение проективного покрытия и продуктивности паст­бищной растительности). Изменение проективного покрытия про­исходит в результате антропогенного воздействия на раститель­ность разных типов, главными из которых являются механичес­кое нарушение фитоценоза (выпас, рекреация и т.д.) и хими­ческое воздействие, приводящее к изменению жизненного со­стояния видовых популяций через изменение процессов метабо­лизма и водного баланса.

Уменьшение запаса древесины основных лесообразующих по­род свидетельствует о процессе деградации лесных экосистем в результате неудовлетворительной лесохозяйственной деятельно­сти.

Лесные пожары являются опасным фактором, приводящим к деградации значительных площадей лесных экосистем. Обширные гари, на которых лес не восстанавливается в течение, как мини­мум, 10 лет, являются признаком необратимых изменений в эко­системе.

Изменения качественных и количественных характеристик рас­тительного покрова могут быть объективно интерпретированы толь­ко в сравнении с естественным состоянием растительных сооб­ществ. При этом под фоновыми понимают относительно ненару­шенные участки, аналогичные по своим природно-ландшафтным характеристикам исследуемой территории.

Зооценозы. Критерии и индикаторы состояния животного мира рассматриваются на уровне зооценоза или популяций отдельных животных. При расчете изменений разнообразия как критерия оце­нок состояния зооценоза в целом необходимо учитывать, что дан­ный критерий связан с оценкой обилия, а численность многих животных подвержена циклическим изменениям.

За временной шаг для оценки принимают десятилетние периоды сравнения. Индикатором могут быть как массово гнездящиеся птицы, так и, напротив, относительно редкий вид, имеющий экотопически узкий диапазон условий обитания (например, черный коршун).

При оценке изменения плотности популяции видов — индикаторов антропогенной нагрузки — необходимо учитывать их раз­личную реакцию на воздействие: популяции устойчивых видов будут Увеличивать свою численность, а популяции видов, чувствитель­ных к антропогенной нагрузке, — уменьшать ее.

Дата добавления: 2014-01-04