Глава 4 геоэкологическая оценка территории

К настоящему времени сложились различные подходы к комплексной [95, 152-179] и покомпонентной [180-186] оценке ГЭС территории. Единой общепринятой системы ГЭО не сложилось. Нерешенными остаются вопросы разработки единых критериев, параметров оценки ГЭС; интеграции показателей ГЭС; определения значимости (веса) компонентов оценки; оптимальности количества показателей, их приоритетности; учета влияния окружения, степени риска и т.д. Слабым местом при геоэкологическом оценивании является учет исходных ландшафтных особенностей территории. Методика учета ландшафтной структуры практически не разработана. ГЭО, лежащая в основеаудирования, проведена нами на уровне местностей.

4.1. Схема методики оценки геоэкологического состояния

При ЭАТ геоэкологическая оценка территории (рис. 1.1, блок 3) предполагает, во-первых, оценку ГЭС, во-вторых, геоэкологическое районирование территории. Разработанная нами методика комплексной оценки ГЭС включает элементы, во-пер-вых, методики ранжирования территории по типичности сложившихся эколого-гео-графических условий киевских географов [177], во-вторых, методики выделения зон экологического бедствия, разработанной московскими учеными [160], и, в-третьих, методики комплексного экологического картографирования ИГ РАН [154, 169].

При оценке ГЭС соблюдались следующие основные принципы:

• антропоцентризма – оценка с позиций человека, его жизнедеятельности;

• региональности – привязка к конкретному региону;

• системности – рассмотрение компонентов единой взаимосвязанной системы;

• приоритетности – наибольшее внимание уделялось основным связям, критериям, показателям;

• кумулятивности – учет суммарного эффекта комплекса факторов;

• информативности – фиксация устойчивых признаков, опирающихся на эмпи-

рическую базу;

• конструктивности – оптимизация взаимоотношений природы и общества.

Предлагаемая схема методики оценки ГЭС характеризуется этапностью.

Первый этап – составление ландшафтной карты (рис. 1.1, блок 3.1). Он заключается в сборе исходной информации, изучении ландшафтной структуры объекта аудита и составлении ландшафтной карты. Ландшафтная дифференциация региона рассматривается как некая основа с особенностями, которые могут способствовать или не способствовать проявлению геоэкологических проблем.

Нами за основу при ГЭО территории равнинного Крыма принято ландшафтно-типологическую карту (М 1:200000) Г.Е.Гришанкова. Причем, как отмечалось в главае 2.2, рассматриваются такие ландшафтные зоны, как полупустынные реликтово-бореальные степи в комплексе с галофитными и полусубтропическими степями полупустынного типа, типичные реликтовые бедноразнотравные степи в комплексе с полусубтропическими и подзона разнотравных полусубтропических степей полусубтропической лесостепи.

Второй этап - оценка экологического потенциала ландшафтов (рис. 1.1, блок 3.2). Сущность оценки состоит в учете способности ландшафта противостоять различным видам хозяйственных воздействий. Различные типы ландшафта имеют разную реакцию относительно одного и того же вида воздействия. А.Г.Исаченко [158] назвал это свойство ландшафта его экологическим потенциалом.

Согласно современным точкам зрения [137, 158, 187] потенциал ландшафта определяется как способность без ущерба для себя (а, следовательно, и для людей) отдавать необходимую человечеству продукцию или выполнять полезную для него работу в рамках хозяйства данного исторического типа. Экологический потенциал трактуется как вид потенциала, а именно – система природных условий, явлений и процессов, являющихся базой жизнедеятельности общества и человека как биологического существа.

Экологический потенциал ландшафтного контура оценивается через коэффициент ландшафтно-экологического потенциала (Клэп) – показатель, отражающий степень уязвимости ландшафта к определенному виду антропогенного воздействия. Клэп рассчитывается для разных структурных уровней естественных ландшафтов: зонального, поясного (ярусного), местностей. На каждом ландшафтном уровне выбирается система признаков, ведущих к формированию Клэп. Рассмотрим эти уровни.

ОЦЕНКА Клэп НА ЗОНАЛЬНОМ УРОВНЕ. Определяется Клэп каждой ландшафтной зоны. На основе качественной системы признаков по степени проявления в ней основных негативных процессов задаются оценочные баллы. Вариация Клэп от 1 до 3 зависит от интенсивности проявления неблагоприятных процессов в той или иной зоне в зависимости от вида воздействия при условии присвоения максимального балла наиболее уязвимым ландшафтным контурам. Так, орошение в зоне полупустынных реликтово-бореальных степей на гидроморфных равнинах приводит к более серьезным последствиям (подъему уровня грунтовых вод, в результате чего усиливается подтопление и, связанные с ним, засоление (рассоление), солонцеватость почв и т.п.), чем в зоне типичных реликтовых бедноразнотравных степей на плакорных равнинах и в подзоне разнотравных полусубтропических степей полусубтропической лесостепи. Это подтверждается исследованиями Н.А. Драган [183-186] (см глава 3.3). Следовательно, полупустынных реликтово-бореальных степей относительно орошения присваивается 3 балла, остальным соответственно 2 и 3.

Аналогичные закономерности в определении Клэп зон относительно подтопления, засоления, осолонцевания, что объясняется, в первую очередь, взаимообусловленностью процессов.

Экологический потенциал естественных ландшафтов с точки зрения эродированности, эрозионных процессов характеризуется обратно противополож-ными показателями, учитывая амплитуду высот, положение базиса эрозии, физико-механические особенности почв, господство склоновых процессов.

Позиция ландшафтной зоны, степень гидроморфизма в его пределах определяют силу воздействия дефляционных процессов. Без дополнительного увлажнения при полупустынном типе климата и ближней позиции по отношению к центру формирования пыльных бурь (Нижнему Приднепровью) более глубокие негативные изменения при дефляции происходят в ландшафтах зоны полупустын-ных реликтово-бореальных степей на гидроморфных равнинах. Таким образом, им присваивается Клэп 3, зоне типичных реликтовых бедноразнотравных степей – 2 (на Евпаторийской равнине - 1) и разнотравных полусубтропических степей – 1.

Оцениванию подвергается и способность естественных ландшафтов противо-стоять химическому загрязнению. Результаты оценки Клэп на зональном уровне относительно различных видов антропогенного воздействия приведены в табл. 4.1.

ОЦЕНКА Клэп ЛАНДШАФТНЫХ ПОЯСОВ И ЯРУСОВ. В пределах каждой ландшафтной зоны оценивается Клэп каждого пояса или яруса. Так, в зоне полупустынных реликтово-бореальных степей выражено 4 пояса, а в зоне типичных реликтовых бедноразнотравных степей – 2 яруса. Для расчета Клэп определяется шаг – балльная ступень. Это доля от 1 в зависимости от количества типов структурных выделов. Например, для зоны полупустынных реликтово-бореальных степей балльная ступень составляет 0,25 (1:4=0,25), т.е. Клэп рядом расположенных поясов будет отличаться на 0,25 (больше или меньше в зависимости от реакции ландшафтов на данный вид воздействия). Критерии оценки детализируются в зависимости от конкретного вида воздействия. Так, при оценке Клэп относительно распашки ведущими критериями выступают амплитуда высот, положение базиса эрозии, физико-химические свойства почв, величина ливневой опасности, направление дефляциоопасных ветров (позиционный аспект) и т.п.

Например, Клэп пояса прибрежных недренированных низменностей (I согласно ландшафтно-типологической карте Г.Е. Гришанкова, см. табл. 4.2) относительно орошения рассчитывается из следующей системы логических рассуждений. Данный пояс относится к зоне полупустынных реликтово-бореальных степей, которая в целом по отношению к орошению оценена в 3 балла (см. табл.4.1). Поскольку в пределах зоны четыре пояса, то балльная ступень составляет 0,25. Пояс I характеризуется самыми отягощающими показателями последствий орошения (низкие абсолютные высоты, подъем УГВ и т.д.). С учетом количества поясов и балльной ступени балл увеличивается на 0,75 и составляет 3,75.

Результаты оценки Клэп ландшафтных поясов (ярусов) сведены в табл. 4.2.

Таблица 4.1

Оценка Клэп на уровне ландшафтных зон (в баллах)

Виды антропогенного воздействия и их последствия	Ландшафтные зоны (подзоны)
	полупустынных реликтово-бореальных степей	типичных реликтовых бедноразнотравных степей	подзона разнотравных полусубтропических степей полусубтропи-ческой лесостепи
орошение	3	2	1
подтопление	3	2	1
засоление	3	2	1
солонцеватость	3	2	1
дефляция	3	2*	1
распаханность	3-2	1	3
эродированность	1	2	3
Химическое загрязнение почв воды воздуха	3 3 3	2 2 2	1 1 1

^* Примечание. За исключением Евпаторийской равнины, Клэп которой составляет 1.

Таблица 4.2

Оценка Клэп ландшафтных поясов, ярусов (в баллах)

Виды антропогенного воздействия и их последствия	Орошение	Подтопление	Засоление	Солонцеватость	Дефляция	Распаханность	Эродированность	Химическое загрязнение
Пояс, ярус								почв	воздуха	воды
ЗОНА ПОЛУПУСТЫННЫХ РЕЛИКТОВО-БОРЕАЛЬНЫХ СТЕПЕЙ
I	3,75	3,75	3,75	3,75	3,75	3	1	3,75	3,75	3,75
II	3,50	3,50	3,50	3,50	3,50	3	1,25	3,50	3,50	3,50
III	3,25	3,25	3,25	3,25	3,25	2	1,50	3,25	3,25	3,25
IV	3	3	3	3	3	2	1,75	3	3	3
ЗОНА ТИПИЧНЫХ РЕЛИКТОВЫХ БЕДНОРАЗНОТРАВНЫХ СТЕПЕЙ
I	2	2	2	2	2,50	1,50	2,50	2	2	2
II	2,50	2,50	2,50	2,50	2	1	2	2,50	2,50	2,50
ПОДЗОНА РАЗНОТРАВНЫХ ПОЛУСУБТРОПИЧЕСКИХ СТЕПЕЙ
I	1	1	1	1	1	3	1	1	1	1

^*Примечание. I, II … - ландшафтные пояса (ярусы) согласно ландшафтно-типологической карте Г.Е. Гришанкова.

ОЦЕНКА Клэп МЕСТНОСТЕЙ. Она производилась по 41 типу ландшафтных местностей. За основу оценки принято предположение о том, что таксономические

единицы более низкого структурного уровня в сравнении с поясом (ярусом) и степень проявления неблагоприятных процессов может увеличиваться (уменьшаться) в 2 раза. Поэтому балльная ступень типа местности определялась по формуле (4.1) и варьировала на 0,12 от Клэп единицы более высокого таксономического уровня.

С = (Клэп_i+1 – К_i) / 2, (4.1)

где С – балльная ступень; Клэп_i+1 и К_i – коэффициенты ландшафтно-экологического потенциала сопряженных поясов (ярусов).

Например, для местностей аккумулятивных недренированных низменностей с солончаками и галофитными лугами (1), относящихся к зоне полупустынных реликтово-бореальных степей и поясу I ранее описанного примера (Клэп зоны составляет 3, Клэп пояса – 3,75 балла), Клэп относительно этого же вида воздействия (орошения) равен 3,87. Вследствие того, что местности данного типа отличаются высокой степенью гидроморфизма (высоким УГВ, низкими абсолютными высотами), орошение имеет более отягощающий эффект, в сравнении с местностями на более высоких абсолютных высотах, 0,12 прибавлялась к 3,75.

Результаты оценок Клэп типов местностей представлены в табл. 4.3.

Третий этап - оценка геоэкологического состояния ландшафтов. Производится компонентная (почв, воздуха, воды) и комплексная оценка геоэкологического состояния ландшафтов с учетом фактической антропогенной нагрузки (рис. 1.1, блоки 3.3, 3.4).

ОЦЕНКА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ. Оценка проводится по дувяти основным видам антропогенного воздействия в равнинном Крыму: распаханности, усиливающей дефляционно-эрозионные процессы; ирригации и связанных с ней подтоплению и засолению; дегумификации и загрязнению полютантами. В основу дальнейшего анализа положены данные Комитета по экологии и природным ресурсам АРК, Комитета по земельным ресурсам АРК,

отдела землепользования и землеустройства Министерства агропромышленного комплекса АРК, Института „КрымГИПРОВОДХОЗ”, Государственного геологического предприятия „Крымгеология”, Крымской гидрогеологической и Крымской почвенной экспедиций.

Таблица 4. 3

Оценка Клэп на уровне местностей (в баллах)

Виды антропогенного воздействия и их последствия	Орошение	Подтопление	Засоление	Солонцева-тость	Дефляция	Распаханность	Эродирован-ность	Химическое загрязнение
								почв	воздуха	воды
Пояс, ярус Местности
ЗОНА ПОЛУПУСТЫННЫХ РЕЛИКТОВО-БОРЕАЛЬНЫХ СТЕПЕЙ
I	3,75	3,75	3,75	3,75	3,75	3	1	3,75	3,75	3,75
1.	3,87	3,87	3,87	3,87	3,75	3	1	3,87	3,87	3,87
2.	3,87	3,87	3,87	3,87	3,75	3	1	3,75	3,75	3,75
3.	-	3,75	3,75	3,75	3,75	-	-	3,87	3,87	3,87
4.	-	3,75	3,75	3,75	3,75	-	-	3,87	3,87	3,87
6.	-	3,75	3,75	3,75	3,75	-	-	3,75	3,75	3,75
7.	-	3,75	3,75	3,75	3,75	-	-	3,87	3,87	3,87
II	3,50	3,50	3,50	3,50	3,50	3	1,25	3,50	3,50	3,50
8.	3,50	3,50	3,50	3,50	3,75	3,25	1,25	3,50	3,50	3,50
9.	3,50	3,50	3,50	3,50	3,75	3,50	1,38	3,50	3,50	3,50
11.	3,62	3,62	3,62	3,62	3,50	3	1,15	3,62	3,62	3,62
13.	3,75	3,75	3,75	3,75	3,37	3,25	1,25	3,75	3,75	3,75
III	3,25	3,25	3,25	3,25	3,25	2	1,50	3,25	3,25	3,25
14.	3.37	3.37	3.37	3.37	3,25	2	1,50	3,50	3,50	3,50
15.	3,50	3,50	3,50	3,50	3,12	2,50	1,75	3.37	3.37	3.37
16.	3,12	3,12	3,12	3,12	3,25	2,50	1,50	3,25	3,25	3,25
17.	3,12	3,12	3,12	3,12	3,25	2,50	1,50	3,25	3,25	3,25
18.	3,25	3,25	3,25	3,25	3,25	2,50	1,62	3,25	3,25	3,25
IV	3	3	3	3	3	2	1,75	3	3	3
19.	3	3	3	3	3,25	2	1,87	3	3	3
20.	3,25	3,25	3,25	3,25	3,25	2	1,75	3,25	3,25	3,25
21.	3,25	3,25	3,25	3,25	3,12	2	1,75	3,25	3,25	3,25
ЗОНА ТИПИЧНЫХ РЕЛИКТОВЫХ БЕДНОРАЗНОТРАВНЫХ СТЕПЕЙ
I	2	2	2	2	2,50	1,50	2,50	2	2	2
22.	2	2	2	2	2,50	1,50	2,50	2	2	2
23.	2,25	2.25	2,25	2.25	2,25	1,25	2,50	2,12	2,12	2,12
24.	2,50	2,50	2,50	2,50	2,12	1	2,25	2,25	2.25	2,25
II	2,50	2,50	2,50	2,50	2	1	2	2,50	2,50	2,50
27.	3	3	3	3	2	1,50	2,50	2,75	2,75	2,75
28.	3	3	3	3	1.75	1,25	2,50	3	3	3
29.	2,75	2,75	2,75	2,75	2	1,50	2,50	2,75	2,75	2,75
30.	2,75	2,75	2,75	2,75	2	1,25	2,25	2,75	2,75	2,75
31.	2,50	2,50	2,50	2,50	2	1,12	2,25	2,50	2,50	2,50
32.	2,25	2,25	2,25	2,25	2	1,12	2	2,50	2,50	2,50
33.	2,50	2,50	2,50	2,50	2	1,12	2.12	2,75	2,75	2,75
34.	2,25	2,25	2,25	2,25	1,87	1,12	2.12	2,50	2,50	2,50
36.	3	3	3	3	1,87	1	2	3	3	3
ПОДЗОНА РАЗНОТРАВНЫХ ПОЛУСУБТРОПИЧЕСКИХ СТЕПЕЙ
I	1	1	1	1	1	3	1	1	1	1
37.	1	1	1	1	1	3	1,50	1	1	1
39.	1	1	1	1	1	2,50	1.50	1.50	1.50	1.50
40.	1	1	1	1	1	2,50	1	1.50	1.50	1.50
41.	2	2	2	2	1	2	1	2	2	2

^*Примечание. I, II … - ландшафтные пояса (ярусы), 1–41 – местности согласно ландшафтно-типологической карте Г.Е. Гришанкова.

Эмпирический материал по всем видам антропогенного воздействия приведен по административным единицам (преимущественно в разрезе хозяйств). Разнокачественность материала, имеющего разные численные характеристики и измерения, стала причиной введения балльных шкал. Критериями выделения баллов принимаются количественные показатели антропогенных нагрузок по каждому виду воздействия. Применяется 5-балльная равномерная оценочная шкала. В результате составлена серия картограмм, отражающих распаханность (рис. А.1.1), повторяемость пыльных бурь (рис. А.1.2), эродированность (рис. А.1.3), среднегодовые потери гумуса (рис. А.1.4), распределение орошаемых земель (А.1.5), подтопление территории (А.1.6), распределение орошаемых почв по степени засоления и солонцеватости (А.1.7), токсическую нагрузку (А.1.8).

Далее информация картограмм методом средневзвешенной с учетом Клэп трансформируется на уровень ландшафтных контуров. Оценивается каждый вид антропогенного воздействия с учетом Клэп ландшафтной местности. Для этого полученный ранее оценочный балл каждого вида антропогенного воздействия корректируется в зависимости от Клэп местности. Определяется вероятно возможное геоэкологическое состояние почв относительно данного вида воздействия для каждой местности. Например, относительно распаханности геоэкологическое состояние почв (ГЭСПр) определялось по формуле (4.2).

ГЭСПр=Бр_i+(Бр_i×Клэп р_i/10), (4.2)

где Бр_i – балл распаханности i–того ландшафтного контура, Клэп р_i – коэффициент ландшафтно-экологического потенциала по отношению к распаханности i-того ландшафтного контура.

Оценка произведена для 186 ландшафтных местностей по девяти основным видам антропогенного воздействия и их последствиям. Результаты сведены в табл.Б.1.1. и отражены в следующих оценочных картах: „Оценка распаханности ландшафтов равнинного Крыма”, „Оценка эродированности ландшафтов равнинного Крыма”, „Оценка деструктивных процессов почв, обусловленных орошением” (по трем показателям), „Оценка подверженности ландшафтов дефля-ционным процессам”, „Оценка загрязненности полютантами почв”, „Дегумификация почв” (рис. Б.2.1 – Б.2.6). Результатом синтеза данных полученных карт явилась интегральная карта „Оценка геоэкологического состояния почв ландшафтов равнинного Крыма”, в уменьшенном виде представленная на рис. 4.1.

ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛАНДШАФТОВ ЧЕРЕЗ ВОЗДУШНУЮ СРЕДУ. При оценке потенциального загрязнения ландшафтов через воздушную среду прослеживается такая же логика рассуждений, как при оценке ГЭС почв. На основании объемов выбросов от стационарных и передвижных источников загрязнения и особенностей их распределения (рассеивания) (рис. Б.3.1) определяется техногенная нагрузка (в тыс. м³/км² в год) (рис. Б.3.2). Путем послойного наложения ландшафтно-типологической карты и карты техногенной нагрузки от источников прямого воздействия с учетом Клэп получена карта „Потенциальное загрязнение ландшафтов равнинного Крыма через воздушную среду” (рис. 4.2). Несмотря на то, что границы ландшафтных контуров не совпадают с границами рассеивания вредных веществ, она, отражая закономерности их аккумуляции, показывает тенденцию распределения загрязнения. Прослеживается четкая зависимость между загрязнением почв и воздуха. Морфологическая картина карт, отражающих их загрязнение, очень близка. Но степень загрязнения воздуха обычно на порядок ниже, чем почв. Это обусловлено, с одной стороны, мобильностью атмосферного воздуха, с другой – инерционностью почв. Получен-ные нами результаты не противоречат данным специалистов ИГ НАН (рис. Б.3.3).

ОЦЕНКА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДЫ. При оценке ГЭС воды исследуются как ингредиентное загрязнение поверхностных и подземных вод, так и загрязнение ландшафтов избыточными водами, проявляющееся в виде подтопления и заболачивания территории. Последнее в настоящее время является важным фактором, определяющим ГЭС исследуемого региона. Это обуславливает

детализацию исследования процесса подтопления ландшафтов. Следуя общей логи-ке методики на основании данных по подтоплению территории (см. рис. А.1.6) оце- нивается степень подтопления ландшафтов с учетом Клэп. Результаты отражаются на карте „Оценка подтопленности ландшафтов равнинного Крыма” (рис. 4.3).

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЛАНДШАФТОВ. Она заключается в создании комплексной оценочной карты „Гео-экологическое состояние ландшафтов равнинного Крыма” (рис. 4.4) путем послойного наложения с помощью ГИС-технологий полученных ранее оценочных карт по ГЭС приземного слоя атмосферного воздуха, воды и почв.

Оценка остроты геоэкологических ситуаций основана на анализе территориальных сочетаний экологических проблем, характере и интенсивности проявления их последствий. Нами принята качественная пятиступенчатая шкала, что позволяет оперировать небольшим количеством баллов, и является удобной в использовании. При построении данной шкалы соблюдается правило „критичности” [162]. Под критичностью понимается состояние, когда нарушается структура и функционирование сложившихся в геосистеме механизмов поддержания ее устойчивости и саморегуляции. Так, районы с лучшими качествами среды человека стоят первыми и имеют балл 1, а худшие территории в конце – 5 баллов. Оценка дается как в балльной, так и в словесной форме.

Далее методом экспертной оценки выделяются территории, характеризующиеся следующими типами ГЭС:

• условно удовлетворительным (с интегральным показателем менее 30,5 баллов);

• напряженным (30,5 - 34,1);

• острым (34,2 - 37,8);

• критическим (37,9 - 41,5);

• предкризисным (более 41,5).

Оценка геоэкологического состояния, проводимая по вышеизложенной схеме методики, положена в основу экологического аудирования региона особенностями ландшафтной структуры территории и интенсивностью и характером видов антропогенного воздействия. Инварианты естественных ландшафтов в значительной мере предопределяют последствия антропогенной нагрузки. Антропогенные же факторы, как показывает анализ (см. глава 3), к настоящему времени стали играть

Рис. 4.1.

.

Рис. 4.4.