Характеристика ландшафтної та ландшафтно-геохімічної структури зони Хмельницької атомної електростанції. Розгляд рекомендацій щодо застосування результатів геоекологічної оцінки в системі екологічного контролю та оптимізації природокористування.
Аннотация к работе
Здійснення геоекологічної оцінки антропогенного навантаження потребує розробки нових інтегральних підходів, що поєднують різні напрями, методики та способи оцінки стану геосистем у інтегральних показниках. Важливо зазначити, що обєктивні показники економічної оцінки антропогенного впливу на навколишнє природне середовище мають базуватись саме на інтегральних показниках стану геосистем. проаналізувати ландшафтну та ландшафтно-геохімічні структури та виконати геоекологічну оцінку території 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС; розробити рекомендації щодо застосування результатів геоекологічної оцінки в системі екологічного контролю, управління та оптимізації природокористування; З використанням методів компютерного моделювання на основі ГІС-технологій були побудовані електронні картографічні моделі ландшафтно-геохімічної структури та зміненості геосистем 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС.Вивчення ландшафтно-геохімічних систем базується як на матеріалах польових ландшафтних досліджень з відбором зразків грунту, грунтоутворюючих порід, рослинності, поверхневих вод, так і на даних лабораторних аналізів, спрямованих на отримання ландшафтно-геохімічних характеристик території. Оскільки арифметична сума окремих генетико-виробничих ознак даного типу грунту (a (aij х кі)) є бонітетом даного типу грунту (Бі або Біз, якщо грунт змінений), а, відповідно, сума еталонних значень генетико-виробничих ознак даного типу грунту (a (aij х кі)) є бонітетом еталону даного типу грунту (Біе), то рівень перетвореності грунту може бути представлений як різниця між бонітетами грунту-еталону та даного типу грунту (Біе - Бі). У третьому розділі “Ландшафтознавчий аналіз та геоекологічна оцінка території 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС” викладено результати дослідження ландшафтно-морфологічної та ландшафтно-геохімічної структури, а також геоекологічної оцінки території 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС. Це: мішано-лісові ландшафти зандрово-алювіальних рівнин з дерново-підзолистими грунтами на водно-льодовикових та давньоалювіальних відкладах; мішано-лісові рідколісні (екотонні) ландшафти зандрово-алювіальних рівнин з дерновими опідзоленими грунтами на давньоалювіальних та водно-льодовикових відкладах; широколистянолісові ландшафти лесових рівнин з сірими лісовими грунтами на крейдових та частково міоценових відкладах; парково-дібровні чагарниково-різнотравні ландшафти лесових рівнин з темно-сірими лісовими грунтами, чорноземами опідзоленими та вилугованими на лесах та лесовидних суглинках; лучно-степові ландшафти лесових рівнин з чорноземами типовими, карбонатними та лугово-чорноземними грунтами на лесовидних суглинках; лучні ландшафти давньоалювіальних та алювіальних рівнин з лучними та дерновими грунтами; болотні ландшафти з лучно-болотними, болотними, торфово-болотними грунтами різної потужності. В результаті проведених досліджень було встановлено, що площа змінених за вмістом гумусу грунтів складає 1187,91 км2 або 41,98 % території 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС.Комплексна геоекологічна оцінка території повинна складатись з часткових оцінок впливу діяльності людини на компоненти геосистем, а саме: на геолого-геоморфологічну структуру, кліматичні умови, водні обєкти, ґрунтовий та рослинний покрив. Оскільки головним індикатором всіх процесів в геосистемах є грунти, а найбільш швидко на всі зміни реагує рослинність, то й основну увагу при геоекологічній оцінці геосистем приділено порівнянню фізико-хімічних властивостей грунтів з відповідними параметрами їх “еталонних” аналогів, а також оцінці змін рослинного покриву (наявності-відсутності природної рослинності, відповідності рослинних асоціацій едафічним умовам). Таким чином, інтегральними показниками геоекологічної оцінки території, на основі яких можна виконати економічну оцінку антропогенного навантаження на навколишнє природне середовище, визначено продуктивність грунтів та лісових масивів. Методика геоекологічної оцінки території базується на інвентаризаційних дослідженнях як самих геосистем (аналізі ландшафтної та ландшафтно-геохімічної структури), так і техногенного обєкту, що спричинює навантаження на навколишнє природне середовище. Аналіз ландшафтно-геохімічної структури геосистем дозволив визначити зміненість грунтів 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС, для оцінки рівня якої серед генетико-виробничих ознак грунтів обрано вміст гумусу та кислотність.
План
Основний зміст роботи
Вывод
В результаті виконаного дисертаційного дослідження згідно мети роботи було вирішено наступні завдання і зроблено відповідні висновки: 1. Обгрунтовано концепцію геоекологічної оцінки території. В основу дисертаційного дослідження покладені концептуальні положення ландшафтознавства, геохімії ландшафтів, а також геоекології (ландшафтної екології). Геоекологічну оцінку території доцільно здійснювати на основі інтеграції ландшафтного, ландшафтно-геохімічного та антропогенно-ландшафтного підходів, що ґрунтуються на ландшафтно-екологічних принципах, а саме: системності, історичності, функціональності, антропоцентричності та географічності. Під геоекологічною оцінкою території ми розуміємо визначення стану геосистем внаслідок антропогенних змін природного середовища. Комплексна геоекологічна оцінка території повинна складатись з часткових оцінок впливу діяльності людини на компоненти геосистем, а саме: на геолого-геоморфологічну структуру, кліматичні умови, водні обєкти, ґрунтовий та рослинний покрив. Оскільки інтегральну кількісну міру всіх можливих поєднань екологічних параметрів у конкретних геосистемах практично знайти неможливо, були виражені в кількісній формі головні прямі навантаження на найбільш показові компоненти геосистем. Цими компонентами були визначені ґрунтовий та рослинний покрив.
2. Визначено інтегральні показники геоекологічної оцінки території. Оскільки головним індикатором всіх процесів в геосистемах є грунти, а найбільш швидко на всі зміни реагує рослинність, то й основну увагу при геоекологічній оцінці геосистем приділено порівнянню фізико-хімічних властивостей грунтів з відповідними параметрами їх “еталонних” аналогів, а також оцінці змін рослинного покриву (наявності-відсутності природної рослинності, відповідності рослинних асоціацій едафічним умовам). Якісні та кількісні зміни грунтово-рослинного покриву викликають й відповідну зміну продуктивності грунтів та лісових масивів.
При економічній оцінці антропогенного впливу на навколишнє природне середовище (визначення порядку втрат сільськогосподарського та лісогосподарського виробництв) також враховуються продуктивність грунтів та лісових угідь. Таким чином, інтегральними показниками геоекологічної оцінки території, на основі яких можна виконати економічну оцінку антропогенного навантаження на навколишнє природне середовище, визначено продуктивність грунтів та лісових масивів.
3. Розроблено методику геоекологічної оцінки території з використанням ГІС-технологій. Методика геоекологічної оцінки території базується на інвентаризаційних дослідженнях як самих геосистем (аналізі ландшафтної та ландшафтно-геохімічної структури), так і техногенного обєкту, що спричинює навантаження на навколишнє природне середовище. Аналіз ландшафтно-геохімічної структури території дослідження є цілком репрезентативним інформаційним полем про існуючий стан геосистем. Результатом інвентаризації техногенного обєкту є визначення його просторового розташування, механізму, виду, радіусу, обєкту та характеру впливу, а також шляхів надходження забруднюючих речовин у навколишнє природне середовище.
Необхідною складовою в сучасних експериментальних дослідженнях є застосування геоінформаційних систем, за допомогою яких розробляється ландшафтна карта, а на її основі - серія тематичних карт. Для розроблення цих карт та оцінювальних робіт була використана програма MAPINFO. Серед серії карт для геоекологічної оцінки території були використані картосхеми зміненості грунтового та рослинного покриву. Результатом застосування геоекологічної оцінки для системи екологічного контролю, управління та оптимізації природокористування є картосхема мережі моніторингу 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС.
Для геоекологічної оцінки території за індикаторними компонентами геосистем використовується метод еталонних аналогів. Рівень зміненості геосистем визначається на основі порівняння показників продуктивності грунтів з її еталонними значеннями для даного типу грунту, а також за допомогою аналізу відповідності сучасного стану рослинного покриву едафічним умовам. Особливістю розробленої методики є можливість використання результатів геоекологічної оцінки ґрунтового та рослинного покриву при економіко-географічній оцінці антропогенного впливу на навколишнє природне середовище.
4. Оцінено сучасний стан та зміненість геосистем 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС. 30-кілометрова зона Хмельницької АЕС відзначається значним різноманіттям та складністю ландшафтної структури. Інвентаризаційні дослідження дозволили виділити наступний типологічний ряд: мішано-лісові та мішано-лісові рідколісні (екотонні) ландшафти зандрово-алювіальних рівнин, широколистянолісові, парково-дібровні чагарниково-різнотравні та лучно-степові ландшафти лесових рівнин, лучні ландшафти давньоалювіальних та алювіальних рівнин, а також болотні ландшафти.
Аналіз ландшафтно-геохімічної структури геосистем дозволив визначити зміненість грунтів 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС, для оцінки рівня якої серед генетико-виробничих ознак грунтів обрано вміст гумусу та кислотність. Встановлено, що приблизно на 60,1 % (1699,29 км2) території 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС спостерігається перетвореність грунтів за вмістом гумусу або за показниками їх кислотності. Рівень зміненості грунтів у 30-кілометровій зоні Хмельницької АЕС за вмістом гумусу сягає 8 балів бонітету, а за кислотністю - 2 балів. Найбільший сумарний рівень дорівнює 9 балам. 69,6 % змінених за вмістом гумусу та 72,6 % змінених за кислотністю грунтів знаходяться в межах агрофітоценозів, урбофітоценозів та населених пунктів, тобто територій з підвищеним техногенним навантаженням. Серед грунтів з рівнем зміни за вмістом гумусу в 8 балів цей показник дорівнює 97,7 %. Серед змінених за гумусом грунтів найбільші площі займають сірі легкосуглинкові (56,6 км2), чорноземи опідзолені легкосуглинкові (44,2 км2), темно-сірі легкосуглинкові (43,94 км2), дерново-середньопідзолисті глейові супіщані (40,95 км2), а за кислотністю - також сірі легкосуглинкові (103,07 км2), дерново-слабопідзолисті глеюваті супіщані (98,71 км2), чорноземи типові легкосуглинкові (44,19 км2), чорноземи опідзолені легкосуглинкові (43,62 км2) та дерново-слабопідзолисті глейові супіщані (37,9 км2).
Біля 60 % сучасного рослинного покриву 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС не відповідає едафічним умовам, що свідчить про значну перетвореність території дослідження внаслідок господарської діяльності людини. Про нерівномірність зміни рослинного покриву внаслідок дії антропогенних факторів говорить незначна трансформованість Малополіської низовини, де поширені бори та субори, а також сильна перетвореність Волинської та Подільської височин, переважно районів поширення судібров та дібров різного ступеня зволоження.
За інтегральним показником зміненості 11,4 % (321,8 км2) зони дослідження займають незмінені геосистеми, 26,6 % (754,71 км2) - слабо змінені, 44,7 % (1256,31 км2) - середньо змінені, 15,3 % (432,0 км2) - сильно змінені та 2,0 % (55,74 км2) - дуже сильно змінені геосистеми.
5. Розроблені рекомендації щодо застосування результатів геоекологічної оцінки в системі екологічного контролю, управління та оптимізації природокористування.
Міжгалузевий характер отриманої методики може бути корисним при вирішенні завдань в таких дисциплінах, як ландшафтна екологія, економіка навколишнього середовища, екологічна економіка, економіка стійкого розвитку тощо. Економічну оцінку впливу комплексу Хмельницької АЕС на навколишнє природне середовище проведено з урахуванням результатів геоекологічної оцінки території 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС. При цьому необхідно зауважити, що найбільший вплив Хмельницької АЕС на компоненти природи відбувся в результаті вилучення сільськогосподарських та лісових угідь для розміщення на цій території її споруд та допоміжних обєктів. Мінімальна сума збитків внаслідок такого впливу на ґрунтовий покрив становить біля 73 242 тис. грн. Загальна сума збитків від побудови комплексу Хмельницької АЕС для лісових масивів складає 140352 тис. грн. Звернемо увагу, що щорічні збитки внаслідок забруднення атмосферного повітря шкідливими хімічними речовинами та незворотного технічного та господарсько-питного водоспоживання на декілька порядків менші за збитки від впливу на грунтово-рослинний покрив. Це вказує на вагомі індикаторні властивості і екологічне значення грунтово-рослинного покриву для геоекологічної оцінки території.
Для інформаційного забезпечення управління в сфері охорони навколишнього середовища, раціонального використання природних ресурсів і забезпечення екологічно безпечного стійкого розвитку регіонів необхідна розробка дієвої системи екологічного контролю. Реалізація цього завдання можлива за умови організації в регіоні дослідження мережі геосистемного моніторингу, яка враховує результати геоекологічної оцінки території. Характерною особливістю даної мережі моніторингу є організація пунктів спостереження як в еталонних, так і змінених геосистемах з максимальним врахуванням ландшафтного різноманіття території 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС.
Список литературы
1. Малишева Л.Л., Гайдай С.В. Трансформація геосистем: стан, проблеми, перспективи оцінки змін внаслідок техногенного впливу // Україна та глобальні процеси: географічний вимір. В 3-х т. - Київ-Луцьк: РВВ “Вежа”, 2000. - Т. 3. - С. 44-47 (особистий внесок: визначено еталонні значення для геосистем 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС).
2. Географічні карти: 1) Ландшафтно-геохімічна полімасштабна карта 30-ти кілометрової зони Хмельницької АЕС в електронній формі, 2) Полімасштабна карта ландшафтно-географічних барєрів 30-кілометрової зони впливу Хмельницької АЕС в електронній формі: А.с. ПА № 2644. Україна / Малишева Л.Л., Сорокіна Л.Ю., Грачов А.П., Шмурак А.Л., Гайдай С.В., Карбовська С.В.; Зареєстровано 17.01.00; Видано 28.01.00 (особистий внесок: участь у створенні легенди до ландшафтно-геохімічної карти та карти ландшафтно-геохімічних барєрів).
3. Шищенко П.Г., Малышева Л.Л., Сорокина Л.Ю., Шмурак А.Л., Грачев А.П., Носон А.В., Галаган А.А., Гайдай С.В., Карбовская С.В. Использование ГИС для анализа природных условий зон влияния техногенных объектов (на примере Хмельницкой АЭС) // Матеріали ГІС-форуму-2000. - К. - 2000. - с. 52-56 (особистий внесок: участь у створенні картографічних моделей на основі ГІС-технологій).
4. Шищенко П.Г., Малишева Л.Л., Дмитрук О.Ю., Гайдай С.В., Носон А.В., Година О.О. До питання про ландшафтний моніторинг України // Фізична географія та геоморфологія. - К.: Обрії, 2001. - № 40. - С. 5-11 (особистий внесок: визначено зміненість модельного полігону за окремими показниками).
5. Гайдай С.В. Вплив атомних електростанцій на гідрологічні обєкти // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. - К.: Ніка-Центр, 2001. - Т. 2. - С. 609-616.
6. Гайдай С.В. Проблема еталонізації ландшафтів та інтегральна трансформованість геосистем // Фізична географія та геоморфологія. - К.: Обрії, 2002. - Вип. 42. - С. 21-25.
7. Гайдай С.В. Визначення трансформації рослинного покриву 30-кілометрової зони Хмельницької АЕС та економічна оцінка впливу комплексу ХАЕС на нього // Фізична географія та геоморфологія. - К.: Обрії, 2005. - Вип. 49. - С. 236-239.
8. L. Malysheva, L. Sorokyna, A. Galagan, S. Gayday, A. Grachev, O. Godyna, S. Demyanenko, S. Karbovskaya, R. Malenkov, A. Noson. Ecosystems of 30-km zones of Khmelnytsky and Rivne NPP: estimation of migration conditions of the radionuclides and other technical pollutants Equidosimetry (Edited by F. Brechignac and G. Desmet) / NATO Security through Science Series - C: Environmental Security - Vol. 2. Printed in the Netherlands, 2005 Springer - P. 369-376 (особистий внесок: участь у дослідженні умов перерозподілу радіонуклідов та інших забруднюючих речовин).