Оцінка стану ландшафтів методами моніторингу території нафтогазоносних районів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оцінка стану ландшафтів методами моніторингу території нафтогазоносних районів

А.Д. Стефанів

Предложен алгоритм расчётов количественной оценки и контроля качества окружающей среды для организации экологического мониторинга территории региона, административных областей, районов и городов

The calculation algorithm of quantitive assessment and environmental quality control is offered for the purposes of environmental monitoring of the region territory, administrative oblasts, regions and cities.

В Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу (ІФНТУНГ) за сприяння депутатської комісії з екології та природокористування Івано-Франківської обласної ради розроблена методика контролю стану ландшафтів для безпеки, комп'ютерна система екологічного моніторингу та екологічної безпеки, які можна впровадити на території будь-якої адміністративної одиниці. Така методика необхідна:

для екологічно безпечного функціонування об'єктів народногосподарського комплексу, тобто, щоб на нього не впливали природні і техногенні складні екологічні ситуації, кризи, катастрофи;

для того, щоб народногосподарський комплекс не породжував складних екологічних ситуацій, криз і катастроф, шкідливо не впливав на здоров'я населення і не руйнував довкілля.

Проблемам екологічного контролю та екологічним оцінкам сучасної екологічної ситуації в Україні та Карпатському регіоні присвячені роботи О.М.Маринина і В.М.Пащенко [1], Л.Г.Руденка зі співавторами [2], О.М.Адаменка [3, 4, 5, 6], Я.О.Адаменка [7], І.М.Волошина [8], В.М.Гуцуляка [9], І.П.Ковальчука [10], Л.Л.Малишевої [11], А.В.Мельника [12], Л.В.Міщенко [13], Г.І.Рудька [14] та ін. В цих роботах показано, що рівень небезпеки об'єкта для довкілля і здоров'я людини може бути різним - від найнезначнішого відхилення від норми до критичного і навіть катастрофічного. При цьому сама норма є досить невизначеною і, як правило, вона відповідає первинному екологічному стану довкілля, який був до будівництва промислового об'єкта. Такий стан називають нульовим екологічним фоном. При цьому враховується відсутність чи наявність інших технічних об'єктів у зоні впливу об'єкта, про який йде мова.

Екологічний стан довкілля -- нормальний, задовільний, напружений, складний, незадовільний, передкризовий, критичний, катастрофічний -- був притаманний природним системам і до появи людини. Завжди в історії Землі були виверження вулканів, землетруси, повені, зсуви, посухи, похолодання і навіть зледеніння. Такі природні надзвичайні катастрофічні ситуації призводили до змін ландшафтів, направляли еволюцію рослинного і тваринного світу.

Таблиця 1 -- Структура банку екологічної інформації

Інша справа -- після появи людини і прогресуючого втручання її в природні процеси антропогенний прес відбувався поступово і в останні роки став співрозмірним з природними екологічними кризами і катастрофами. Техногенні аварії, як і передуючі їм забруднення І руйнування довкілля в зонах впливу промислових об'єктів, є одним з найбільш екологічно небезпечних. І тому дуже важливим є створення систем екологічної (природно-техногенної безпеки, які б давали змогу стежити за змінами екологічної ситуації в зоні впливу об'єкта; прогнозувати ці зміни для запобігання негативного впливу на довкілля та попередження переростання поступових змін у критичні, що завершуються потужними техногенними катастрофами та аваріями.

Розроблена нами методика ґрунтується на використанні комп'ютерних геоінформаційних систем. Вона складається з 4 блоків:.

1) оцінка сучасного стану всіх компонентів довкілля в зоні впливу об'єкта (екологічний аудит);

екологічний моніторинг на об'єкті та

поза ним;

прогноз розвитку екологічної ситуації залежно від різних сценаріїв функціонування об'єкта;

управління екологічною ситуацією поза технічним об'єктом з метою оптимізації їх взаємодії (екологічний менеджмент).

1. Оцінка сучасного екологічного стану довкілля (екологічний аудит) виконується за екологічними показниками стану і структури екосистем, що перебувають під впливом технічного об'єкта, можливості екосистем до самовідновлення, характеристики природного і антропогенного впливу об'єкта на екосистеми. Всі ці показники сучасного стану необхідно порівняти з нормативними, які визначаються різними методами. Процес оцінки сучасного екологічного стану завершується складанням цілого комплексу комп'ютерних (електронних) карт як по окремих компонентах довкілля і окремих елементах-забруднювачах, так і синтетичної (інтегральної) карти, на якій визначаються зони екологічної небезпеки різного ступеня.

Інститутом екобезпеки і природних ресурсів та кафедрою екології ІФНТУНГ виконана оцінка сучасної екологічної ситуації на різних ієрархічних рівнях, а отже в різних масштабах на прикладі Карпатського єврорегіону (масштаб 1:3 000 000), пяти областей Карпатського регіону (1:1 000 000), Івано-Франківської області (1:200 000), кількох адміністративних районів цієї області (1:50 000), Надвірнянського, Долинського та Прилуцького нафтопромислових районів (1:50 000 - 1:10 000), м. Івано-Франківська (1:10 000), Пасічнянського та інших нафтогазових родовищ (1:10 000 - 1:1000) (таблиця 1).

2. Організація екологічного моніторингу на народногосподарському об'єкті та в зоні його впливу -- це наступний етап КСЕБ. Принцип моніторингу ґрунтується на безперервних стеженнях за природними та антропогенними змінами всіх екологічних показників, що характеризують стан екосистем на певний час спостережень. Кожна екосистема як частина біосфери Землі складається з того чи іншого набору компонентів неживої природи (абіоти) -- літосфери (геологічного середовища і надрових ресурсів); геофізичних полів Землі і Космосу (геофізсфери); рельєф (геоморфосфери або територіального ресурсу); гідросфери або поверхневих і підземних водних ресурсів; атмосфери з кліматичними ресурсами; живої природи (біоти) -- педосфери (ґрунтового покриву і земельних ресурсів); фітосфери (рослинного покриву); зоосфери (тваринного світу) і соціосфери (демосфери або людської спільноти). Усі ці дев'ять компонентів в біосфері Землі і в кожній окремій екосистемі тісно пов'язані один з одним, взаємозумовлені і взаємозалежні, функціонували до активної людської діяльності як єдиний природний збалансований організм. В епоху науково-технічного прогресу на всі ці дев'ять компонентів активно впливає техносфера, яку створила людина. І наше завдання -- оцінити динаміку цього техногенного пресу методами екологічного моніторингу.

Для цього розроблена структура баз даних екологічної інформації по кожному із десяти компонентів (включаючи і техносферу) екосистеми, які об'єднані в комп'ютерний банк екологічної інформації. В кожній базі -- від 20 до 100 екологічних показників, що мають різну динаміку: геологічне середовище змінюється досить повільно, тоді як атмосфера -- багато разів на добу. Загальна кількість екологічних показників -- близько 1000. Тільки маючи певні дані по всіх показниках, можна бути впевненим, що екологічна ситуація тримається під контролем (таблиця 1).

3. Прогноз розвитку екологічної ситуації залежно від різних сценаріїв функціонування народногосподарського об'єкта виконується шляхом комп'ютерного моделювання екологічних станів тої чи іншої території залежно від існуючого чи заданих режимів функціонування об'єкта. Користуючись комп'ютерними екологічними картами, можна моделювати різні екологічні ситуації. Комп'ютерне картографічне моделювання виконується з використанням математичного забезпечення МАР-INFO, ARC САD, ПАРК та ін. Різні прогнозні моделі порів-нюються нормативним станом довкілля, визначаються розміри відхилень та їх негативні наслідки.

Алгоритм визначення екологічного стану - екологічний аудит

екологічний моніторинг комп'ютерний геоінформаційний

, (1)

де: - екологічний стан території, екосистеми, підприємства;

- екологічний стан природних компонентів екосистеми;

- екологічний вплив техносфери на природні компоненти;

(2)

де: - екологічний стан літосфери -- геологічного середовища та мінерально-сировин-них ресурсів,

- екологічний вплив фізичних полів (геофізсфер) Землі і Космосу на екосистеми і людей, космічні ресурси;

- екологічний стан геоморфосфери, ендо- та екзогеодинамічні рельєфоперетворюючі процеси, територіальні ресурси;

- екологічний стан поверхневої та підземної гідросфери, динаміка та якість водних ресурсів;

- екологічний стан атмосфери та кліматичні ресурси;

- екологічний стан педосфери та земельні ресурси;

- екологічний стан фітосфери, рослинні та рекреаційні ресурси;

- екологічний стан зоосфери, ресурси тваринного світу;

- екологічний стан демосфери, захво-рюваність населення у зв'язку з екологічними чинниками;

- екологічний вплив техносфери.

Технологія екологічного аудиту:

Ієрархічний рівень(і.р.) 1 - ЕБ = норматив, нульовий фон, стандарт

і.р. 2

; (3)

і.р. 3

; (4)

і.р. 4

; (5)

і.р. 5

; (6)

і.р 6

(7)

і.р. 7

(8)

і.р. 8

(9)

де: - екологічний стан біосфери Землі, нормативний стан, нульовий фон, світовий екологічний стандарт;

- екологічний стан континенту;

- екологічний стан природних компонентів на континенті;

- екологічний вплив техносфери на природні компоненти в межах континенту;

- екологічний стан природних компонентів в регіоні, державі, області, районі, населеному пункті, на підприємстві;

- екологічний вплив техносфери на природні компоненти в регіоні, державі, області, районі, населеному пункті, на підприємстві;

- екологічний стан континенту, регіону, держави, області, району, населеного пункту, підприємства (визначається методами Державного екологічного картування (ДЕК) та створенням постійнодіючої системи екологічного моніторингу (СЕМ).

Управління екологічною безпекою (екологічний менеджмент) територій

(10)

де: - прийняття управлінських рішень;

- Державне екологічне картування відповідних територій;

- системи екологічного моніторингу;

- оцінка впливів на навколишнє середовище народногосподарських об'єктів на стадіях проектування, будівництва та експлуатації;

- стратегічні (довгострокові) екологічні програми держави, області і т.д.;

- оперативні екологічні заходи;

- ліквідація наслідків надзвичайних ситуацій.

Управління екологічною безпекою галузі народного господарства

(11)

де: - галузевий екологічний стандарт;

- екологічний стандарт підприємства на всі види діяльності;

- дивись вище.

4. Управління екологічною ситуацією (екологічний менеджмент) об'єкта з метою оптимізації є завершальним етапом створення комп'ютерної системи екологічної безпеки. Ця система дає змогу здійснювати керований контроль екологічно безпечною діяльністю будь-якого промислового підприємства. Наше завдання на найближчу перспективу -- створити такі системи екологічної безпеки, які б сприяли гармонійному сталому розвитку природи, економіки та людини. Впровадження КСЕБ у галузях і відомствах забезпечило б найбільш повний контроль за розвитком екологічних криз та виникненням надзвичайних ситуацій і технологічних катастроф, а також значно зекономило б кошти на захист довкілля та подолання наслідків його руйнування.

Література

Маринич А.М., Пащенко В.М. Географические аспекти природопользования в условиях научно-технического прогресса / В кн.: Конструктивно-географические основи региональногс природопользования в Укр.ССР. Теоретические й методологические иследования. - К.: Наукова думка, 1990. - С. 9-15.

Руденко Л.Г., Горленко І.О., Шевченко Л.М., Барановський В.А. Еколого-географічн: дослідження території України. - К.: Наукова думка, 1990. - 32 с.

Адаменко О.М. Інформаційно-керуючі системи екологічного моніторингу на приклад Карпатського регіону // Укр. географічний журнал. - 1993. - № 3. - С. 8-14.

Адаменко О.М., Адаменко Я.О., Булмасов В.О. та ін. Природничі основи екологічного моніторингу Карпатського регіону. - К.: Манускрипт, 1996. - 208 с.

Адаменко О.М., Рудько Г.І. Екологічна геологія. - К.: Манускрипт, 1998. - 349 с.

Адаменко О.М., Рудько Г.І., Консевич Л.М. Екологічне картування. - Івано-Фран-ківськ: Полум'я, 2003. - 584 с.

Адаменко Я.О. Структура будови баз даних екологічної інформації / В кн.: Нетрадиційні енергоресурси та.екологія України. - К.: Манускрипт, 1996. - С. 111-123.

Волошин І.М. Ландшафтно-екологічні основи моніторингу. - Львів: Простір, 1998. - 356 с.

Гуцуляк В.М. Ландшафтна екологія. Геохімічний аспект. - Чернівці: Рута, 2002. - 272 с.

Ю.Ковальчук І.П. Регіональний еколого-геоморфологічний аналіз. - Львів: Вид. ін-ту українознавства, 1997. - 440 с.

Малишева Л.Л. Ландшафтно-геохімічна оцінка екологічного стану території. - К.: РВЮ «Київський університет», 1998. - 264 с.

Мельник А.В. Українські Карпати: еколого-ландшафтне дослідження. - Львів: Вид-во ЛНУ ім. ІванаФранка, 1999. - 286 с.

13. Міщенко Л.В. Геоекологічний аудит техногенного впливу на довкілля та здоров'я населення (на прикладі регіону Покуття): Автореф. дис. на здоб, наук, ступ. канд. географ, наук. - Чернівці, 2003. - 21 с.

14. Рудько Г.І., Адаменко О.М. Екологічний моніторинг геологічного середовища. - Львів: Вид. центр ЛНУ ім. Івана-Франка, 2001. - 245 с.

Размещено на Allbest.ru