7.3 Розрахунки фону, аномалій та інших екологічних параметрів

^{При екологічних дослідженнях того чи іншого району визначається оптимальна мережа екологічних полігонів, на яких відбираються проби з відповідних природних середовищ. Після аналізів для кожної точки маємо конкретні дані по вмісту хімічних елементів або бази даних. Мережа екологічних полігонів для екологічного аудиту повинна визначатись таким чином, щоб були охоплені усі ландшафти кількома точками відбору проб у залежності від масштабу карти. Оптимальною вважається мережа, де відстань між полігонами складає в середньому 1см на карті.}

^{Розрахунки фонового вмісту того чи іншого елементу в тому чи іншому середовищі виконуються шляхом групування вмісту елементів за характерними їх інтервалами. По кожному інтервалу враховується середній вміст в своїй групі. Фоновий вміст С}_ф ^{– це такий, що характеризує не менше 2/3 або 66,6% проб з мінімальним вмістом. Фон розраховується як сума середніх вмістів елементу не менш як у 66,6% проб, поділена на кількість цих проб.}

Лекція 8. Поелементні еколого-техногеохімічні карти

^{8.1 Технологія складання карт}

^{8.2 Використання комп’ютерних технологій}

^{8.3 Алгоритм екологічного аудиту.}

8.1 Технологія складання карт

^{На еколого-техногеохімічну карту розповсюдження того чи іншого елемента в конкретному середовищі виносяться ізолінії його рівних концентрацій (ізоконцентрати – ік), які повинні відповідати середньому вмісту елемента в кожному характерному інтервалі. Тобто ізолінії концентрацій елементів на картах проводяться не довільно, як іноді можна бачити на геохімічних картах, а тільки через характерні інтервали. Тоді ізолінії будуть передавати характер розповсюдження елемента в середовищі довкілля. Це обґрунтовується характером розподілу вмістів того чи іншого елементу в своїх інтервалах.}

8.2 Використання комп’ютерних технологій

^{Поелементні еколого-техногеохімічні карти вмісту того чи іншого елемента у компонентах ландшафтів будуються або «вручну», шляхом інтерполяції даних від одного екологічного полігону до сусіднього, або в автоматичному режимі на ПЕОМ, користуючись програмами SURFER, MAP INFO, TNT mips та іншими (рис. 8.1, 8.2).}

^{Рисунок 8.1 – Еколого-техногеохімічна картосхема вмісту (мг/кг)}

^{цинку (Zn) у грунтах (побудована шляхом інтерполяції «вручну»)}

^{Рисунок 8.2 – Комп’ютерна електронна еколого-техногеохімічна картосхема вмісту (мг/кг) цинку (Zn) в грунтах}

^{Коефіцієнт концентрації (К}_с^{) або аномальності хімічних елементів - це показник ступеня накопичення того чи іншого елемента на його фоновому вмісті. К}_с ^{визначається відношенням реального вмісту в даній точці кожного компоненту довкілля до його фонового вмісту (8.1):}

^{, (8.1)}

^{де С}_і ^{– вміст і-того елементу в досліджуваному ландшафтному компоненті, мг/кг, С}_ф ^{– його природний фон, мг/кг, Кс – коефіцієнт концентрації (аномальності елемента). Користуючись базою даних з вмісту елементів, можна розрахувати коефіцієнти концентрації елементів в окремих компонентах довкілля для усіх екологічних полігонів.}

^{Сумарний показник забруднення (Z}_с ^{або СПЗ) компонента екосистеми (в нашому прикладі, ґрунтів) розраховується за формулою В.М. Гуцуляка (8.2):}

^(8.2)

^{де n – загальна кількість врахованих хімічних елементів (сумуються значення Кс > = 1).}

^{Сумарні показники забруднення того чи іншого компоненту ландшафту характеризують його стійкість по відношенню до антропогенного навантаження. Якщо останнє не перевищує здатність ландшафту до самоочищення, то виникають екологічні ситуації різної складності, які ми і будемо оцінювати кількісно.}

^{Користуючись базою даних з коефіцієнтів концентрації (К}_с^{) елементів та сумарних показників забруднення (Z}_с^{), можна побудувати карти розподілу цих параметрів на території досліджуваного району. При цьому, як і раніше, такі карти можна будувати як шляхом інтерполяції від точки до точки, тобто «вручну», так і в автоматизованому режимі з допомогою ПЕОМ, користовуючись програми Golden Software Surfer та ін.}

^{Аналіз таких карт показує, як розповсюджені по території досліджуваного району аномальні вмісти хімічних елементів в компонентах ландшафту. Це наближає нас до оцінки екологічного стану того чи іншого компоненту ландшафту.}

^{Сумарний показник забруднення ландшафту (Z}_cl^{) хімічними елементами розраховується за формулою (8.3):}

^(8.3)

^{де l – ландшафт в цілому, з усіма його компонентами, з яких є аналітичні дані, j – компонент ландшафту, m – кількість врахованих ландшафтних компонентів (від 1 до 9). Розповсюдження сумарних показників забруднення ландшафту в цілому (Z}_сl^{) по території досліджуваного регіону відображається на карті, яка також може будуватися як «вручну», так і в автоматизованому режимі.}

^{Після виконання усіх цих процедур можна будувати еколого-техногеохімічні карти сучасного екологічного стану тої чи іншої території. Але для того щоб здійснити таку роботу, необхідно послідовно дослідити усі 10 компонентів довкілля, тобто виконати екологічний аудит, алгоритм якого виглядає наступним чином (8.4):}

^(8.4)

^{де Ер – екологічна ситуація на території району,}

^{ЛТ, ГФ, ГМ, ГД, АТ, ПД, ФС, ЗС, ДС – природний стан літосфери, геофізсфери, геоморфосфери, гідросфери, атмосфери, педосфери, фітосфери, зоосфери, демосфери,}

^{Тсф – техногенний вплив на компоненти геоекосистеми,}

^{Тсф = f (BM, ПС, МД, НФ, РР…та ін.),}

^{Де ВМ – важкі метали,}

^{ПС – пестициди,}

^{МД – мінеральні добрива,}

^{НФ – нафтопродукти,}

^{РР – радіоактивні речовини та ін.}

^{Комплексні (сумарні, синтетичні, інтегральні) карти сучасної екологічної ситуації як результат екологічного аудиту складаються шляхом комп’ютерного накладання покомпонентних карт, які є результатом накладання поелементних еколого-техногеохімічних карт.}