3.2. Устойчивость природных ландшафтов к техногенным геохимическим нагрузкам

Интенсивность и скорость изменения природных процессов в зоне техногенного воздействия в значительной степени определяются устойчивостью к ним исходных природных ландшафтов и составляющих их компонентов: почв, вод, фитоценоза и т.д.

В наиболее общем виде устойчивость можно определить как потенциал сохранения режима функционирования ландшафта[ 26 ].

Таким образом, в понятие устойчивости природного комплекса должны входить его способность сопротивляться внешним воздействиям и способность к восстановлению нарушенных этим воздействием свойств.

Устойчивость - это особое, специфическое свойство природных систем, определяющее характер их функционирования во времени. Устойчивость нельзя измерить и количественно оценить, т.к. в настоящее время не существует каких - либо единиц измерения устойчивости.

Из-за двуединого понятия устойчивости в настоящее время сформировалось два направления в научных исследованиях, связанных с устойчивостью природных комплексов к техногенным нагрузкам [ 26 ].

Первое направление. Выявление буферных свойств природных систем (почв, биоценозов, ландшафтно-геохимических систем в целом) к техногенному воздействию, т.е. изучение устойчивости 1-го рода.

При этом основным является анализ и определение пороговых нагрузок, при достижении которых могут происходить изменения нормального функционирования данной системы.

Количественная оценка такой нагрузки (для каждой составляющей ландшафта) важна для целей охраны окружающей среды и для определения необходимой дозы воздействия при плановом антропогенном воздействии на природную систему.

Главными задачами этого направления исследований являются:

• выявление географических закономерностей устойчивости разных групп элементарных ландшафтно-геохимических систем (определение региональных пороговых значений техногенных нагрузок);

• выявление этапов и форм возможной деградации объектов ландшафта при таких нагрузках;

• выявление этапов и форм положительных (восстанавливающих) воздействий на окружающую среду.

Естественными объектами для реализации исследований в этом направлении являются серии эталонных природно-техногенных объектов, максимально близких в природном отношении, но различных по интенсивности техногенных воздействий, или различных по природным свойствам, но близких по видам и интенсивности техногенного воздействия.

Второе направление. Связано с выявлением самоочищающей способности природных систем (устойчивость 2-го рода). Основным в направлении исследований является анализ устойчивости возникающих природно-техногенных образований, определение устойчивости трансформации отдельных геохимических процессов (групп процессов), устойчивости трансформации геохимической структуры ландшафта. При этом прогнозируется посттехнегенное развитие ландшафта и обосновывается частота и интенсивность планового антропогенного воздействия на ландшафт для устойчивого улучшения его свойств (рекультивация ландшафта).

Основными задачами исследований по этому направлению являются:

• выявление возможности и интенсивности восстановления исходного характера функционирования природных объектов после снятия техногенного воздействия;

• выявление соответствующих этапов, форм, времени восстановления природных процессов;

• выявление устойчивости целенаправленных антропогенных положительных воздействий.

Наиболее важные характеристики, от которых зависят типы ответных реакций природных систем (геохимический эффект их трансформации), связаны с тем, что и сколько вводится в природно-территориальный комплекс или что изымается из него. Деструктивная активность техногенных воздействий зависит от свойств поступающих в природный (ландшафтный) круговорот веществ.

При оценке деструктивной активности для биоценоза ландшафта все поступающие в природный комплекс вещества можно разделить на три группы:

• геохимически инертные - соединения элементов с высокими кларками, что отражает природную способность адаптации к ним биоценоза;

• геохимически активные - соединения элементов с низкими кларками, что отражает невозможность быстрой адаптации биоценоза к превышению их концентраций в объектах окружающей среды;

• вещества, неизвестные в природной обстановке, которые попадают в объекты окружающей среды вследствие несовершенства современных технологий.

Одни и те же соединения в зависимости от характера их поступления в природные комплексы могут оказывать на них совершенно разные воздействия (табл.3.4) [26].

Таблица 3.4. Возможные типы изменения природных систем при различных видах техногенных воздействий

Характеристика воздействия	Примеры	Реакция природных систем
Постоянные, ниже предельно допустимого для данной системы уровня воздействия, без выраженного кумулятивного эффекта	Глобальные выпадения соединений углерода	Природные системы активно справляются с нагрузкой. Нарушения функционирования не происходит, варьирование свойств укладывается в рамки природных (сезонных, годовых) колебаний
Постоянные, ниже уровня допустимого для данной системы воздействия, с выраженным кумулятивным эффектом	Глобальные выпадения соединений серы	Изменение исходного функционирования системы из-за постепенного нарастания интенсивности воздействия. Частичная деградация свойств природных систем
Постоянные, выше уровня допустимого для данной системы воздействия, без выраженного кумулятивного эффекта	Воздействие гидроэлектро-станций	Изменение характера первичного геохимического функционирования, устойчивое сохранение нового геохимического режима природных систем
Постоянные, выше уровня допустимого для данной системы воздействия, с выраженным кумулятивным эффектом	Воздействие металлургических заводов	Устойчиво нарастающая деградация исходных природных систем вплоть до их полного разрушения

Характеристика воздействия	Примеры	Реакция природных систем
Эпизодические, ниже уровня допустимого для данной системы воздействия, без выраженного кумулятивного эффекта	Воздействие удобрений при внесении их в физиологически оправданных дозах	Нарушение геохимического режима функционирования природных систем не происходит
Эпизодические, ниже уровня допустимого для данной системы воздействия, с выраженным кумулятивным эффектом	Воздействие отдельных групп пестицидов	Постепенное изменение геохимического режима функционирования природных систем из-за повторяющихся воздействий
Эпизодические, выше уровня допустимого для данной системы воздействия,без выраженного кумулятивного эффекта.	Воздействие высокоминерализованных сточных вод и сырой нефти в районах нефтедобычи	Изменение характера геохимического режима с последуюшим возвратом в исходное состояние, но при устойчивом характере остаточных признаков техногенного воздействия
Эпизодические, выше уровня допустимого для данной системы воздействия, с выраженным кумулятивным эффектом	Воздействие отвалов токсичных пород горных предприятий	Устойчивое изменение характера геохимического режима и невозможность возврата в исходное состояние