Июн 13 2003

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧКСКОГО СОСТОЯНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ МОРСКОЙ БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ УКРАИНЫ

Опубликовано в 01:34 в категории Проблемы Черного моря

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧКСКОГО СОСТОЯНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ МОРСКОЙ БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ УКРАИНЫ

Тихоненкова Е.Г 1, Тихоненков Ю.Э.2

1Южный отдел Украинского Государственного геологоразведочного института, г.Симферополь, 2Всероссийский научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии, п.Зеленый Московской области

     Эколого-геологические исследования стали неотъемлемой и обязательной частью геологического изучения территории Украины и прилегающих акваторий Черного и Азовского морей, конечной целью которых является, как правило, оценка экологического состояния (ЭС) геологической среды (ГС).

    Такие исследования особенно актуальны для морской береговой зоны (МБЗ), ГС которой отличается сложным строением, чрезвычайным разнообразием опасных геологических процессов и мощным техногенным прессингом.

     Однако, до настоящего времени нет единого методического подхода к определению критериев оценки ЭС ГС, и не сформулирован комплекс этих критериев.

     Критерии оценки могут быть прямыми и косвенными, частными и интегральными, или образуют систему критериев. Прямые критерии отражают прямое воздействие ГС на экосистемы, а косвенные – опосредованное. Частные критерии служат для оценки одного свойства ГС, а интегральные - представляют собой синтез критериев или показателей и используются для так называемой дифференциальной оценки одного компонента ГС, такого как дневная поверхность, почвы, геологические тела, донные осадки, породы зоны аэрации, подземные воды. Интегральные критерии используются также для общей интегральной оценки ГС.

     Нами для оценки ЭГ ГС МБЗ Черного и Азовского морей были предложены и применены на практике несколько групп критериев, направленных на оценку отдельных компонентов ГС, предельные значения

которых отвечают удовлетворительному, напряженному, кризисному и катастрофическому ЭС ГС МБЗ. Эти ЭС ГС отвечают соответственно следующим состояниям экосистем: оптимальное (первичная и вторичная сукцессия, климакс), преобладание давления в сторону стресса, стрессовое,

деструкция экосистем (давление среды превышает предел устойчивости экосистем). Каждое из этих состояний характеризуется фиксированными значениями эколого-геологических условий ГС, играющих роль критериев оценки ЭС ГС.

     Что касается микроэлементов и некоторых других веществ, то значение их в жизни биоты имеет двойственное значение. Многие элементы различной степени токсичности в больших количествах являются в то же время жизненно необходимыми в малых количествах. В связи с этим и в соответствии с законом Либиха для нормальной жизнедеятельности экосистем существуют оптимальные содержания различных химических веществ в различных средах ГС, предельные значения которых являются лимитирующими факторами экосистем и служат основой для определения критериев оценки ЭС ГС. В группу критериев включаются только те факторы, которые влияют на жизнедеятельность экосистем. Это в первую очередь относится к человеку и всем видам его взаимодействия с ГС, как со средой обитания, так и обектом многочисленных видов его хозяйственной деятельности.

     Группа критериев оценки ЭС почв включает геохимические и биологические критерии. Геохимические критерии представлены концентрациями химических элементов (Hg, Cd, Pb, As, Zn, Cu, Co, Ni, Mo, Sn, Ba, Cr, V, Cs137, Sr90, Pu), нефтепродуктов, бенз(а)пирена, соединений азота(Н-норма), пестицидов и гербицидов. К биологическим критериям отнесены содержания яиц гельментов, микроорганизмов, коли-титр.

     Группа критериев оценки ЭС донных осадков включает геохимические и биологические критерии. Это химические элементы (Cd, Hg, Pb, Zn, Cu, As, Pобщий, Fобщий), цианиды, фенолы, нефтепродукты, ароматические углеводороды), коэффициент донной аккумуляции КДА, который определяется по формуле: КДА=САД /Св, где САД – суммарная концентрация токсичных веществ в донных осадках, Св – то же в воде. Биологический критерий представлен коли-титром.

     Группу критериев оценки ЭС подземных вод составляют геохимические, физико-химические, гидрогеологические и биологические. Геохимические критерии представлены теми же химическими элементами, что и в первой и второй группах – плюс Be, Al, B, Se. Кроме того, в них входят линдан, диоксин, аммоний и общая минерализация. В физико-химические критерии включены рН, БПК, ХПК, растворенный кислород. К гидрогеологическим критериям отнесены запасы подземных вод (модуль подземного стока), защищенность водоносных горизонтов от загрязнения, изменение уровня грунтовых вод, снижение уровня подземных вод при эксплуатации. Биологическими критериями являются наличие определенных количеств патогенныех вредных микроорганизмов (% проб), коли-индекс, индекс колифага.

     Критерии качества и защищенности подземных вод определяются по ряду признаков. Так, например, при определении защищенности учитываются типы почв и содержание в них гумуса, содержание глинистой фракции в почвах и породах зоны аэрации, литологический состав пород зоны аэрации, фациальная изменчивость пород в разрезе и плане, коэффициент увлажнения, скорость оттока, взаимодействие безнапорного и субнапорного горизонтов.

     Для жизнеобеспечения экосистем, в том числе и человека, определяющее значение имеет наличие необходимого количества водных ресурсов, что выражается коэффициентом обеспеченности – Коб (в %), определяемым соотношением прогнозных запасов подземных вод к потребности в них, с учетом возможного роста популяций.

     Группа критериев оценки ЭС дневной поверхности ГС объединяет данные об эндогенных и экзогенных геологических процессах и пораженности дневной поверхности. К таким процессам относятся оползни, обвалы, осыпи, эрозия поверхности, карст, сели, отвалы горных пород, карьеры, абразия, скорость засоления, скорость увеличения площади эродированной поверхности, сейсмичность, в том числе индуцированная, типы грунтов по несущей способности, аномальные техногенные деформации горного массива.

     Группа критериев оценки ЭС пород зоны аэрации направлена на оценку их загрязнения и гидрогеологических условий этой зоны. Это химические элементы, аналогичные таковым в почвах, пестициды и гербициды, нефтепродукты, бенз(а)пирен, радиоактивные элементы, литологический и минеральный состав, подтопление, заболачивание, глубина уровня подземных вод.

     Кроме частных, рекомендуется также ряд интегральных критериев для дифференциальной оценки ЭС компонентов ГС.

     Интегральными критериями оценки ЭС почв и донных осадков могут служить суммарный показатель загрязнения Zc, модуль техногенной нагрузки М, концентрации нефтепродуктов, пестицидов и гербицидов, а также химических элементов и соединений по классам токсичности, суммарное радиоактивное загрязнение.

     Основным интегральным показателем ЭС подземных вод являются концентрации в них токсичных веществ разных классов опасности, общая минерализация, качество подземных вод, их защищенность от загрязнения.

     Интегральные критерии оценки ЭС пород зоны аэрации включают концентрации химических веществ по классам токсичности, радиоактивных элементов, пораженность ее всеми видами экзогенных геологических процессов.

      Интегральные критерии оценки ЭС компонентов ГС, выраженные в баллах, при суммировании, дают дифференциальную оценку этих компонентов, последующее суммирование – общую оценку ЭС ГС МБЗ Черного и Азовского морей (рисунок).

     Для оценки ЭС собственно экосистем можно применять следующий комплекс критериев, в который входят: уменьшение биоразнообразия (индекс Симпсона, в % от нормы), плотность популяции отрицательного и положительного видов-индикаторов, площадь коренных ассоциаций, изменение видового состава, коэффициент накопления в гидробионтах поллютантов, возрастной спектр генопопуляций доминантов, возобновление, лесистость, повреждение древостоев техническими выбросами, заболачивание древостоев, соотношение ассоциаций с разной степенью нарушенности экосистем, структурно-функциональные характеристики состояния и трофические структуры экосистем.

     На основе разработанных критериев дана предварительная оценка ЭС ГС МБЗ Украины (южных областей, имеющих выход к морю и шельфа Черного и Азовского морей). Выделены районы с различным состоянием ЭС ГС – от удовлетворительного до катастрофического. Использование этих данных органами местного государственного управления позволит планировать хозяйственную деятельность, не нарушая ЭС окружающей среды, и обеспечить оптимальное состояние обитающих в ней экосистем, включая человека.

Компоненты

геологической

среды

Критерии оценки

Оценочные баллы

Экологические состояния

удовлетворительное

напряженное

кризисное

катастрофическое

почвы

загрязнение химическое

1

2

5

8

загрязнение радиоактивное

1

7

15

20

дифференциальная оценка почв

9

20

>20

Литогенная основа

пораженность ЭГП

1

3

8

10

сейсмичность

1

5

8

12

дифференциальная оценка литогенной основы

10

16

>24

донные осадки

загрязнение химическое

1

4

7

9

загрязнение радиоактивное

1

4

10

17

дифференциальная оценка  донных осадков

8

17

>26

подземные воды

загрязнение химическое

1

3

6

8

загрязнение бактериальное

1

5

9

12

загрязнение радиоактивное

1

4

10

17

дифференциальная оценка подземных вод

12

25

>37

Рисунок. Интегральные критерии дифференциальной оценки ЭС ГС МБЗ

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.