3.3 Техногенные ландшафты Украины

Техногенное загрязнение вызывает изменения общих свойств ландшафтов, формирование техногенных аномалий и потоков рассеивания. Наивысшей степенью изменения ландшафтов является их деградация. По законам техногенной миграции загрязнение одного нз компонентов ландшафта влияет на химическое состояние всех остальных, обусловливая их загрязнение. Способность ландшафта противостоять техногенному влиянию, сохранять нормальное функционирование, способность к регенерации (восстановлению) после прекращения техногенного влияния и возвращение от нарушенного к нормальному функционированию определяют уровень самоочищения ландшафта. Для территории Украины в региональном масштабе методология анализа общего техногенного загрязнения почв, природных йод, донных отложений и воздуха была разработана и внедрена в 90-х годах на основании геолого-экологических и гидролитохимичееких исследований, которые выполнялись геологическими объединениями. Ежегодно составляемые кадастры состояния подземных вод Украины дают представление об изменениях химического состава подземных питьевых вод. Особенности условий техногенной мшрации для ландшафтов Украины отображают отдельные целевые ландшафтно-геохимические карты, которые составляются преимущественно для. оценки техногенной миграции радионуклидов Государственным научным центром радиогеохимии окружающей среды ПАН МНС Украины. Для территории Украины техногенные ландшафты выделяют преимущественно на основании расположения техногенных факторов изменения природных ландшафтов, которые определяются функциональным использованием территории (классы и подклассы техногенных ландшафтов) и источников их техногенного загрязнения. Техногенным ландшафтом принято считать территорию с однородным составом функционального использования или загрязнения и с однородными условиями природной миграции химических элементов. Дифференциация геохимического поля ландшафта на природную и техногенную составляющие относятся к самым сложным вопросам. Состав техногенных мигрантов в пределах техногенного ландшафта обычно очень разнообразен и включает элементы антагонистических природных ассоциаций. Подразделяются техногенные ландшафты по площади и масштабам распространения на плоскостные, линейные и локальные. Распространенность региональных техногенных ландшафтов Украины отображена на ландшафтно-геохимической карте Украины масштабом 1:1000000 (территория влияния аварии на ЧАЭС). Карта включает классификации и территории распространения, наиболее существенных и весомых источников загрязнения природных ландшафтов Украины, качественно-количественные признаки техногенных концентраций элементов в почвах, природных водах, атмосферном воздухе и твердых отходах производства, экзогенные и гидрогеологические параметры ландшафтов, способных влиять на направление и интенсивность техногенной миграции. Плоскостные техногенные ландшафты Украины обусловливают:

1.Техногенные аномалии искусственных радионуклидов (Csⁱ³⁷, Sr⁹⁰) в почвах. Различают западный след загрязнения на территории центральной и западной частей лесной ландшафтно-1-еохимической зоны по водоразделу рек Днепр и Южный Буг. Интенсивность загрязнения уменьшается от местоположения главного источника - ЧАЭС. Особенность загрязнения - его пятнистость: чередование интенсивно-загрязненных, слабо загрязненных и незагрязненных участков вдоль почти всей площади. Для большинства ландшафтов 80-90 % загрязняющего вещества (искусственные радионуклиды) сконцентрированы в верхнем

гумусовом горизонте почв в слое мощностью 5-1 Осм для почв в природном состоянии и в слое 10-20см - в почвах вспаханных.

2.Техиогснные аномалии трех групп токсических элементов в почвах, донных отложениях, поверхностных водах превышающих значение СПЗ>10. Главными источниками аномалий являются локальные участки промышленно-городских агломераций. Самые большие по площади аномалии: Pb, Zn в пределах Киева; Zn на север от Луцка; Сг, Мп возле Ямполя (лесная зона); Pb, Zn возле Львова; Pb, Zn, Ni, Mo, Cu, Cr возле г.Бороды; V возле Винницы; Be, Ва на запад от г.Сумы; Zn. Ni, Cu, V в г.Комсомольске; Pb, Zn, P, Mo, Cu, Cr в районе Дебальцево (степная ландшафшая зона); Pb, Zn возле г.Калуша (Карпаты); Ва, Ni, Cr, Zn, Cu, Р на север от Симферополя (Крым).

3.Функциональные зоны хозяйственной деятельности по качественному составу загрязняющих веществ. К ним относятся зоны горнодобывающей промышленности, связанной с добычей руд тяжелых металлов (Ni, Ti, Hg, Mn, Fe); горнодобывающей промышленности, связанной с добычей строительных материалов, каолинов, серы, солей, химического сырья, графита; угледобывающей И углеперсрабатывающей промышленности (атмосферный воздух обогащен Hg, SOj, CH).

Линейные техногенные ландшафты пространственно соответствуют:

1.Автомагистралям, которые способны загрязнять компоненты природных ландшафтов Pb, Ni, Cu, Zn, Col, CO₂. 2.Нефтеироводам, которые способны загрязнять компоненты природных ландшафтов NH₄,

СО₂, R.S, SO?, Hg.

Локальные техногенные ландшафты связаны с периодическим поступлением в окружающую среду Украины отходов предприятий топливно-энергетической, атомно-энергетической и перерабатывающей промышленности:

1.Атомные станции, в активной зоне которых накапливаются искусственные радионуклиды Cs¹³⁷,C_S^IM,Sr⁹⁰,l^13l,Pu²³⁹,Pu²⁴⁰,H-\

2.ТЭС - продукты сгорания угля и мазута ■■ Hg, Pb, Mo, Zi, V, U и др.

З.Отходы предприятий черной и цветной металлургии, обогащены Fe, Ni, Co, Cr, Zn, Pb, Ti, As, Cl.

4.0-гходы предприятий машиностроительной промышленности, обогащены Fe, Ni, Cu, Cr, Zn, Sr, SO₄. З.Отходы предприятий нефтеперерабатывающей промышленности обогащенные нефтью,

фенолами, NH4, CO2, H2S.

6.Отходы предприятий целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности.

обогащенные SO,,, С!, Fe и др.

В ландшафтах Украины процессы техногенной концентрации усиливаются на участках заболачивания, засоления, осушения и подтопления поверхности ландшафтов. Техногенному рассеиванию благоприятствуют гидродинамические условия депрессионных воронок и экзогенные процессы открытого карста, интенсивной эрозии и дефляции.

Список литерагуры[1,3,12,13J

Вопросы для самоконтроля т)Дайте определение техногенного ландшафта и методологии его изучения. ГТ^ШЗОВИте источники и техногенные мигранты плоскостных, линейных и локальных техногенных ландшафтов для региональных масштабов исследования.

ЗЖУстпйчивость ландшафта к антропогенно-техногенной нагрузке

Антропогенное и техногенное влияние на ландшафт способен вызвать деградацию его компонентов или их соединений (разрушение или существенное нарушение природных экологических связей, что обусловливаю! обмен веществ и энергии в пределах геосистемы). Деградация структуры ландшафта в целом - крайняя ступень изменения структуры

ландшафта, которая проявляется в абсолютной потере способности соответствующей территории осуществлять соответствующие функция. Абсолютная деградация ландшафта начинается с деградации одного компонента и постепенно .охватывает все другие. Чаще негативные изменения ландшафта начинаются с деградации почв («зеркало ландшафтов» по А.И. Перельману). Стойкость ландшафта к антропогенно-техногенному влиянию определяется его способностью противостоять этому влиянию и сохранять нормальное функционирование, способность к восстановлению после прекращения техногенного влияния и восстановление из измененного состоянии к нормальному режиму. Восстановление и самоочищение компонентов ландшафтов это начальная фаза восстановления, как биогенеза, так и природных ресурсов. Актуальность вопросов восстановления и самоочищения экосистем связана с глобализацией антропогенно-техногенного ■ влияния на окружающую среду и необходимостью построения научно обоснованных отношений с окружающей средой. Это осознание антропогенно-техногенной устойчивости ландшафта ставит вопрос о её оптимизации. Оптимизация этих процессов базируется на результатах мониторинга и геоэкологическом прогнозировании состояния окружающей среды. Задача ландшафтио-зкологи ческого прогнозирования включает обобщение информации об уровне устойчивости ландшафта, условии и динамике процессов самоочищения. Получение именно этой информации и является самой сложной и недостаточно разработанной частью прогнозирования. Сложность вопроса заключается в определении комплексной границе предельного состояния ландшафта. Комплексность оценки этой границы в пределах ландшафта состоит в необходимости учета состояния биотической и абиотической составляющих каждого компонента ландшафта и всех векторов антропогенно-техногенного влияния, учитывая их синергизм. Понятие устойчивости ландшафта к антропогенно-техногенной нагрузке в пределах того или иного вида хозяйственной деятельности сталкиваются с определением границ экологического риска ландшафта. Существует минимальная величина внешнего влияния, которая вызывает отказ экосистемы - это потенциал саморегуляции цриродпо-техиогегаюго комплекса или ландшафта. Устойчивость ландшафта имеет исторический характер, который проявляется в изменении зон. их смещении иод влиянием оледенения, смене климата, тектонического режима. Устойчивость ландшафта к антропогенным изменениям зависит от времени и масштаба природопользования и их изменений, наряду с этим от современных природных экзогенных, геохимических, гравитационных и других процессов. Устойчивость ландшафта (S₍) в общетеоретическом случае определяется по формуле (Н.Г. Шищенко, М.Д. Гродзннский, 1979):

г.. — I

-где S_t - устойчивость системы к фактору в момент времени t {t\ t'\ и др.); P_s - потенциал саморегуляции - максимальное значение надежности системы;, Т - энергия потенциала саморегуляции P_s, что была потрачена в момент времени t на стабилизацию геосистемы.

Существует много подходов к определению предельного уровня возможностей ландшафта к самоочищению и сохранению всех компонентов. Примером таких оценок является предельно допустимая концентрация химических элементов и группировка их в классы опасности по Госстандарту 17.4.1.02-83 «Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения». Общетеоретическая неинформативность этих характеристик заключается в «ландшафтном» подходе к их определению. ПДК не учитывает главный принцип техногенной миграции - когерентности, поэтому совершенно оправданным является представление большинства исследователей об их недостоверности. Определение границ техногенного экологического риска является существенным компонентом определения границы деградации ландшафта, связанно в первую очередь с количественными параметрами химического состава его компонентов (в идеальном варианте) или таксономическими группировками ландшафтов природного ряда миграции (не нарушенных техногенными процессами), которые принято называть фоновыми. Определение фоновых характеристик компонентов ландшафта, один из актуальных вопросов

всех направлении экологии, но решать этот вопрос можно лишь в рамках экологической геохимии. Превышение достоверного фонового уровня химического показателя как одного, так и целого комплекса указывает на переход ландшафта из состояния природно- биогенного ряда миграции к прнроди о -техногенному состоянию или сугубо техногенному с техногенным рядом миграции. Рассчитанные на отдельных территориях фоновые характеристики ландшафтов по методу аналогии переносят на ландшафты территории исследования. Погрешности возникают чаще при расчетах, связанных, во-первых, с неучтенными атмосферными выбросами, во-вторых, - с недостаточной детализацией ландшафтной и ландшафтио-геохимической структурой, что может обусловить некорректное использование метода аналогий и недостаточную достоверность конечных результатов ландшафтно-экологических исследований. С фоновыми могут быть приняты региональные и местные Кларки элементов, которые рассчитываются для распространенных Групп ландшафтов и отображают среднее влияние природных и техногенных процессов на территории исследований. Учет ландшафтной структуры территории исследования позволяет информативно и научно-обосновано применять метод аналогий для прогноза природных и техногенных процессов на других территориях. Список литера гуры[1,5,6,8,11,13]

Вопросы для самоконтроля

1 .Какие факторы определяют стойкость ландшафта к антропогенно-техногенной нагрузке? 2.Какими параметрами определяется граница экологического риска ландшафта или геосистемы?

З.В чем заключается экологическое значение фоновых показателей в компонентах ландшафтов?