Роль ґрунтових та антропогенних факторів у формуванні екологічної ситуації Волині
Розробка теоретичних та методичних підходів визначення ролі ґрунтових та антропогенних факторів у формуванні екологічної ситуації, шляхом аналізу природних умов та особливостей антропогенної діяльності та їх впливу на формування екології Волині.
Рубрика | География и экономическая география |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 23.02.2014 |
Размер файла | 45,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ В. Н. КАРАЗІНА
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеню кандидата географічних наук
Роль ґрунтових та антропогенних факторів у формуванні екологічної ситуації Волині: обґрунтування методики та картографо-аналітична оцінка
11.00.11 - конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів
НАЛИВАЙКО Лариса Тарасівна
Харків - 2000
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Інституті ґрунтознавства та агрохімії ім. О. Н. Соколовського Української академії аграрних наук
Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор, академік УААН Медведєв Віталій Володимирович, директор Інституту ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н.Соколовського.
Офіційні опоненти: доктор географічних наук Волошин Іван Миколайович, Львівський національний університет імені Івана Франка, професор кафедри раціонального використання природних ресурсів та охорони природи.
кандидат географічних наук Клімов Олександр Васильович, Український науково-дослідний інститут екологічних проблем, завідувач лабораторією проблем природних територій та об 'єктів особливої охорони.
Провідна установа: Інститут географії НАН України, відділ ландшафтознавства, м. Київ.
Захист відбудеться “14” березня 2000 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.051.04 при Харківському національному університеті імені В.Н.Каразіна за адресою: 61077, Харків, майдан Свободи, 4, ауд 5-69.
З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна за адресою: 61077, Харків, майдан Свободи, 4, ЦНБ.
Автореферат розісланий 11 лютого 2000 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Жемеров О. О.
Ѓрунтово-екологічна стійкість, антропогенний вплив, екологічна ситуація, медико-екологічна ситуація, експериментальне моделювання, сорбція, фільтрація.
Дисертацію присвячено питанням розробки теоретичних підходів до визначення передумов формування екологічної ситуації в межах Волині. Проведено аналіз існуючих уявлень про особливості дослідження змін у природі. Доведено, що Волинь характеризується переважанням нестійких ландшафтів та, водночас, високим ступенем господарського освоєння. Впроваджено методику цілісного вивчення передумов формування екологічної ситуації, в основу якої покладено дослідження ґрунтових та антропогенних факторів. Виявлено здатність ґрунтового покриву протистояти змінам інших природних компонентів. Встановлено і здійснено кількісний опис зв'язку між стійкістю природних систем та фільтраційно-сорбційними властивостями ґрунту. Враховано та проаналізовано специфічні для Волині антропогенні навантаження, що призводять до погіршення якості середовища. Обґрунтовано інтегральні показники ґрунтово-екологічної стійкості та антропогенного впливу, а також зв'язку останніх з екологічною ситуацією. Підтверджено зв'язок екологічної ситуації та здоров'я населення. Створено відповідний картографічний матеріал.
Почвенно-экологическая устойчивость, антропогенное влияние, экологическая ситуация, медико-экологическая ситуация, экспериментальное моделирование, сорбция, фильтрация.
Диссертация посвящена разработке теоретических подходов к определению предпосылок формирования экологической ситуации Волынской области. Проанализированы существующие представления об особенностях исследования изменений в окружающей среде. Определена роль комплексного анализа природных систем, в которых все элементы тесно связаны и пребывают во взаимодействии. Установлена необходимость исследования основных деструктивных влияний на окружающую среду, определения суммарной техногенной нагрузки, контроля изменений отдельных компонентов и природных систем в целом, изучения последствий социального характера. Доказано, что формирование экологической ситуации территории зависит от антропогенных факторов, а также от особенностей природных компонентов. Особая роль принадлежит почвенному покрову, характеру растительности. Разнообразие и масштабы антропогенных влияний связаны с интенсивностью промышленного производства, транспортной нагрузкой, сельскохозяйственной деятельностью. Осуществлен анализ природных условий и особенностей антропогенной деятельности с точки зрения их влияния на экологическую ситуацию. Внедрена методика изучения предпосылок формирования экологической ситуации, в основу которой положены результаты исследований соответствующей роли почвенных и антропогенных факторов. Введено и обосновано понятие “почвенно-экологическая устойчивость природных систем”, которое указывает на роль почвы в способности природных систем в целом противостоять негативным изменениям. Проведен экспертный анализ почвенно-экологической устойчивости. К устойчивым отнесены такие системы, в которых почвы способны предотвратить изменения других природных компонентов, поглощая и закрепляя вредные вещества, при этом максимально сохраняя свои свойства, обусловленные генетически. Обосновано подмножество показателей почвенно-экологической устойчивости природных систем, которое включает информацию о мощности гумусного горизонта, содержании гумуса в почве, гранулометрическом составе почвы, реакции почвенной среды, степени насыщенности обменными основаниями. Показатели исследовались по почвенным ареалам. Проведена стандартизация показателей по пятибальной системе. Выявлена распространенность высокоустойчивых, устойчивых, среднеустойчивых, слабоустойчивых, неустойчивых природных систем в пределах исследуемой территории. Установлено, что наиболее низкая устойчивость характерна полесской части области, ситуация усложняется влиянием радиоактивного излучения на данную территорию. Устойчивые природные системы преобладают в лесостепной части Волыни. Осуществлено количественное описание связи между почвенно-экологической устойчивостью и фильтрационно-сорбционными свойствами почв. Осуществлена постановка модельного эксперимента с целью изучения изменений в почвах под влиянием загрязнения. Определены критерии устойчивости - процессы сорбции и фильтрации, происходящие в почвах параллельно и являющиеся индикаторами физико-химических превращений. Методом моделирования параметров, которые определяют почвенно-экологическую устойчивость, с помощью использования исскуственных смесей исследовано влияние основных свойств почв на вертикальную миграцию загрязняющих веществ. Расчитаны коэффициенты устойчивости модельных смесей с различным содержанием компонентов. Выявлено, что устойчивость прямо пропорциональна фильтрации и обратно пропорциональна сорбции. Определены ряды устойчивости.
Учтены и проанализированы характерные для Волынской области антропогенные нагрузки, которые ведут к ухудшению качества среды. Наиболее весомыми факторами является поступление вредных веществ в атмосферный воздух, загрязненность поверхностных вод, радиоактивное загрязнение почв, эродированность земель и лесистость. Показатели изучались по административным районам области, кроме показателя загрязненности поверхностных вод, который исследовался по бассейнам рек. Присвоены определенные коэффициенты весомости показателям антропогенного влияния. Последние возрастают с повышением влияния показателя на окружающую среду. С учетом суммарного действия указанных факторов определены территории с различной степенью антропогенного влияния на природные компоненты: очень низкой, низкой, средней, повышенной и высокой. Учитывая информацию о почвенно-экологической устойчивости природных систем и степени антропогенного влияния, определены районы, предрасположенные к формированию различных типов экологической ситуации, в частности, удовлетворительной, осложненной и напряженной. Доказано отсутствие в пределах Волынской области территорий, характеризующихся благоприятной экологической ситуацией.
Обоснованы интегральные показатели, методика их расчета и использования для определения степени почвенно-экологической устойчивости и антропогенного влияния, а также связи последних с экологической ситуацией. Впервые введено и обосновано понятие “медико-экологическая ситуация”. На основе подмножества базовых показателей распространенности, так называемых, ''экологических'' заболеваний, расчитаны интегральные значения медико-экологической ситуации Волынской области. Выявлены районы с относительно безопасной, малоопасной, умеренноопасной, высокоопасной и угрожающей медико-экологической ситуацией. Созданы картограммы почвенно-экологической устойчивости природных систем, антропогенного влияния и медико-экологической ситуации с использованием специально разработанной методики экологического синтетического картографирования. Доказана возможность исследования с помощью разработанного подхода отдельных природных компонентов, а также ландшафтов, районов в целом. Подтверждена возможность использования предложенной методики для анализа предпосылок формирования экологической ситуации в разных регионах Украины. Осуществлена апробация результатов проведенных исследований в процессе преподавания учебных курсов эколого-географического направления.
The key words: soil and ecological stability, antropogenic influence, medical and ecological situation, experimental making a model, sorbtion, filtration.
The dissertation is devoted to the questions of developing the theoretical approach to defining the circumstances of forming the ecological situation on the territory of Volyn region. The analize on the existing image of the peculiarities of the investigation of the natural changes was held. It was noticed, that Volyn is characterized by the ustable landscapes and at the same time by the high level of the managerial efficiency. Тhe methods of the integrated investigation of the preconditions of forming the ecosituation were iplemented based on the investigation of ground and antropogenic factors. The ability of the soil cover to overcome the changes of other natural components was explored. It was set and carried out the quantity description of the connection between the soil and ecological stability of the natural systems and the filtrative and sorbtial characterizaions of the soil. It was taken into consideration and analized the specific for Volyn region antropogenic loads, which cause the degrading of the quantity of the environment. It was reasoned the integral proof of the soil and ecological stability, antropogenic influence and the connection of those factors with the ecological situation. The connection between the ecological situation and the health of the people was confirmed. It was composed the corresponding cartographical material according to the special methodics of the ecological synthetic cartography.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
антропогенні фактори природні умови
Актуальність теми. Якість природного середовища у значній мірі залежить від характеру взаємодії господарської діяльності людини з природними процесами. Необхідно комплексно вирішувати проблеми негативного впливу на довкілля. Однією з передумов погіршення екологічної ситуації є невизначеність підходів до виявлення факторів, що спричинюють зміни. Існує значний досвід у вирішенні даної проблеми. Однак, більшість підходів характеризуються недостатньою чіткістю й цілісністю, стосуються окремих галузей науки, їх складно використати для дослідження конкретної території. Найбільш детальними та прийнятними є відповідні розробки М.А. Глазовської, 1976, А.Г. Ісаченка, 1979, М.Д. Гродзинського, 1993, 1994, В.В. Медведєва, 1994, 1996, 1997. Враховуючи значення наукових підходів у природоохоронній діяльності, актуальною є розробка методичних засад визначення ролі окремих факторів у формуванні екологічної ситуації. Важливо, насамперед, виявити основні деструктивні впливи на оточуюче середовище, дослідити їх характер, набуті масштаби, шкідливість, іншими словами, визначити сумарне техногенне навантаження, контролювати зміни у довкіллі, а також певні наслідки соціального характеру, які можуть відображатись на умовах життєдіяльності та здоров'ї населення.
Реакція ландшафтів на дію зовнішніх факторів залежить від природних особливостей. Це дозволяє стверджувати, що екологічна ситуація пов'язана також із стійкістю окремих компонентів довкілля та природних комплексів в цілому, зокрема, до забруднення.
Встановлення параметрів стійкості та динаміки переважаючих антропогенних впливів на довкілля дозволяє прогнозувати формування екологічної ситуації, регламентувати основні техногенні навантаження, розробити схеми раціонального використання та ефективного захисту досліджуваної території, створити відповідний картографічний матеріал. Врахування перелічених факторів є актуальним і при дослідженні Волині, що характеризується специфічними природними умовами та, водночас, високим ступенем господарського освоєння.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота входить до НТП “ Фундаментальні дослідження ”, № державної реєстрації 0196 V 012524 “Розробити програмно-інструментальні засоби акумуляції, обробки і картографування просторово-розподіленої інформації для цілей моніторингу”.
Мета і задачі дослідження. Основною метою дослідження є розробка теоретичних та методичних підходів до визначення ролі ґрунтових та антропогенних факторів у формуванні екологічної ситуації, застосування їх до умов Волині.
До основних задач, що вирішуються у роботі, відносяться:
аналіз природних умов та особливостей антропогенної діяльності з точки зору їх впливу на формування екологічної ситуації;
теоретичний та експериментальний аналіз стійкості окремих компонентів та природних систем;
визначення ґрунтово-екологічної стійкості різних територій на основі застосування концепції базових показників, що стосуються основних генетичних ознак та властивостей ґрунтів;
аналіз екологічної ситуації Волині з врахуванням ступеню антропогенного впливу на основні компоненти довкілля та ґрунтово-екологічної стійкості природних систем;
виявлення змін у здоров'ї населення під впливом екологічної ситуації;
обчислення інтегральних значень ґрунтово-екологічної стійкості, антропогенного впливу, медико-екологічної ситуації, створення відповідних синтетичних картограм.
Наукова новизна одержаних результатів полягає:
у здійсненні комплексного аналізу передумов формування екологічної ситуації у межах конкретної території;
у визначенні підмножин специфічних показників ґрунтово-екологічної стійкості, антропогенного впливу та медико-екологічної ситуації;
в обґрунтуванні інтегрального показника, методики його розрахунку і використання для визначення ступеню ґрунтово-екологічної стійкості і антропогенного впливу, їх ролі у формуванні екологічної ситуації;
у створенні картограм ґрунтово-екологічної стійкості, ступеню антропогенного впливу та медико-екологічної ситуації за спеціально розробленою методикою екологічного синтетичного картографування;
у віднайденні та кількісному описі зв'язку між ґрунтово-екологічною стійкістю та фільтраційними й сорбційними властивостями ґрунту.
Практичне значення одержаних результатів. Результати дисертаційних досліджень дають можливість визначити ступінь впливу окремих природних та антропогенних факторів на формування екологічної ситуації, що дозволяє:
оцінити не тільки окремі природні компоненти, а й ландшафти, ареали, райони в цілому, визначити поведінку характерних речовин техногенного походженння в природних умовах, залежно від особливостей території, застосовуючи методику моделювання параметрів ґрунтово-екологічної стійкості.
встановити закономірності розвитку несприятливих процесів, порівняти в часі динаміку параметрів вихідних показників, і на цій основі запропонувати конкретні заходи попередження подальшого погіршення екологічної ситуації Волині;
планувати природоохоронну діяльність на підставі одержаних картографо-аналітичних матеріалів.
Особистий внесок здобувача. Участь здобувача полягає в авторській розробці підходів до визначення впливу окремих факторів на формування екологічної ситуації досліджуваної території, формуванні підмножин базових показників. Розрахунок інтегральних значень останніх та побудова серій первинних та синтетичних картограм здійснювалась за ідеями дисертанта у співавторстві з колективом наукового центру аерокосмічних досліджень та дистанційного зондування, м. Дніпропетровськ. Показник еродованості земель розраховувався автором за методикою, розробленою лабораторією охорони ґрунтів від ерозіі, ІҐА ім. О.Н. Соколовського. Постановка модельного експерименту належить здобувачу і проводилась за участю с. н. с. сектору агроекологічного моніторингу того ж інституту к. с-г. н. І.О. Хоролець.
Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертації обговорювались на XVI науковій конференції професорсько-викладацького складу і студентів Волинського держуніверситету ім. Лесі Українки, м.Луцьк (квітень 1995р.), міжнародній науковій конференції до 100-річчя заснування Одеської сільськогосподарської дослідної станції, м. Одеса (серпень 1996р.), міжнародній конференції “Сучасні проблеми охорони земель”, м. Київ (вересень 1997р.), міжнародній конференції “Geodezja inzynieryjna i kataster w gospodarce narodowej”, м. Львів (травень 1998р.), на з'їзді УТГА, м. Рівне (липень, 1998р.), міжнародній науковій конференції ''Генеза, географія та екологія ґрунтів'', м. Львів (вересень 1999р.).
Публікації. По темі дисертації опубліковано 7 наукових робіт.
Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, шести розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Робота викладена на 246 сторінках і включає 167 сторінок основного тексту, 17 ілюстрацій, 17 таблиць, 23 додатки, список використаних джерел, що містить 237 найменувань, в тому числі 29 на іноземній мові.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Критичний огляд підходів до вивчення екологічної ситуації у довкіллі та передумов її формування. У розділі подано аналіз уявлень про особливості дослідження змін у навколишньому середовищі як в історичному аспекті, так і на сучасному етапі. Встановлено, що основним завданням сучасної географічної науки є комплексний аналіз природних систем, в яких всі елементи тісно пов'язані та перебувають у взаємодії. Особливо це стосується випадків, коли має місце вплив людини на природу. Виявлено, що дослідники, зокрема, Ф.Н. Мільков (1973), Н.Ф. Реймерс (1982, 1990), М.Д. Гродзинський (1986, 1994), В.М. Гуцуляк (1990) при висвітленні подібних питань значну увагу приділяють дослідженню антропогенних впливів, які характеризуються різноманітністю форм прояву. Антропогенні фактори здатні викликати певні зміни, що стосуються не тільки погіршення якості середовища, а й здоров'я населення, визначають формування екологічної ситуації в цілому. Для вивчення всіх можливих факторів впливу на довкілля, поділу їх за особливостями, необхідна систематизація, цілісне вивчення конкретних територій.
Розвиток ряду деградаційних процесів пов'язаний також із низькою стійкістю окремих природних систем в умовах антропогенного навантаження. Незважаючи на популярність даної проблеми серед представників різних наук, наявність значного наукового доробку, на даний момент часу поняття “стійкість” остаточно не визначене. Досліджено різні точки зору щодо розуміння сутності останнього, механізмів забезпечення та форм прояву, термінів для позначення відповідного поняття. Виявлено, що концептуально-теоретичні надбання не знаходять впровадження у дослідженні стійкості конкретних регіонів. Встановлено, однак, що стійкість - прояв динаміки системи, а не статичний момент. Найбільш детальними та послідовними у розробці проблем стійкості є праці М.А. Глазовської (1972, 1976, 1983), П.Г. Шищенка (1979, 1988), М.Д. Гродзинського (1993, 1994). Основними завданнями на сучасному етапі є виявлення ступеню стійкості окремих компонентів та природних систем до тих чи інших видів навантажень на основі відповідних показників, вдосконалення методики її оцінювання, впровадження експериментальних підходів паралельно з експертними. Визначено роль екологічного моніторингу у вивченні перелічених питань.
На основі аналізу теоретичних підходів підтверджено необхідність застосування комплексного підходу у дослідженні передумов формування екологічної ситуації конкретної території із врахуванням антропогенних та природних чинників.
Природничо-виробнича характеристика об'єкту досліджень. У розділі подано загальну характеристику природних умов та особливостей господарської діяльності у межах об'єкту досліджень - Волинської області в аспекті їх впливу на формування екологічної ситуації в сучасних умовах .
Визначено, що піддатливість території до змін під дією тих чи інших навантажень, зокрема, поведінка забрудників, зумовлюється будовою рельєфу, кліматичними та гідрологічними особливостями. Особлива роль належить ґрунтовому покриву, залісненості території.
Встановлено, що різноманітність та масштаби антропогенного впливу пов'язані безпосередньо з інтенсивністю промислового виробництва, транспортним навантаженням, сільськогосподарською діяльністю.
Методика досліджень. В ході дослідження передумов формування екологічної ситуації Волині застосовано сукупність методів, що включає традиційні методики географічних досліджень та нові наукові підходи - системний, ландшафтно-екологічний, медико-географічний.
Суть роботи полягає у використанні методології комплексного вивчення передумов формування екологічної ситуації Волині. В основу роботи покладено дослідження відповідної ролі ґрунтових та антропогенних факторів. Визначено здатність ґрунтового покриву, що займає центральне місце у ландшафтах, протистояти змінам у природних системах. Іншими словами, досліджено ґрунтово-екологічну стійкість останніх на основі даних про генетичні властивості та ознаки переважаючих типів ґрунтів. Враховано та проаналізовано специфічні для Волині антропогенні навантаження, що призводять до погіршення якості середовища. Досліджено медико-екологічну ситуацію області. Таким чином, створено підмножину базових показників, які відповідно наведеному вище, віднесли до трьох груп.
Стандартизація вихідних показників різних груп проводилась за п'ятибальною системою оцінювання, згідно загальноприйнятих нормативів. Нижчий бал присвоювався показнику в межах зумовлення ним найбільш високої ґрунтово-екологічної стійкості, незначного антропогенного впливу, сприятливої екологічної та медико-екологічної ситуації, і навпаки.
Математична обробка вихідних даних, а саме визначення їх інтегральних значень здійснювалась за формулою:
, [1]
де Іі - інтегральне значення ґрунтово-екологічної стійкості, антропогенного впливу та медико-екологічної ситуації;
КВ - коефіцієнт вагомості показника при інтегруванні;
Х - вихідна величина показника;
n - кількість показників.
Отримана інформація відображена в картограмах. Останні являють собою один із засобів зображення параметра, який картографується, і полягає у відображенні середньої інтенсивності явища в межах одиниць територіального поділу. В даному випадку це ґрунтові ареали, адміністративні райони, басейни річок. Усі картограми виконані у масштабі 1:1 000 000 способом якісного фону.
На основі геоінформаційних принципів, із застосуванням пакету ArcCad, створено синтетичні картограми ґрунтово-екологічної стійкості, антропогенного впливу та медико-екологічної ситуації Волині.
З метою вивчення змін, що відбуваються у ґрунтах під впливом забруднення, проводився експеримент. Методом моделювання процесів фільтрації і сорбції виявлявся вплив основних параметрів ґрунту на вертикальну міграцію забрудників. Застосовано методику формування колонок із модельними сумішами (А.В. Новікова, Л.Т. Кроткевич, 1970, А.Ф.Вадюніна, З.А. Корчагіна, 1986).
Використання даного підходу дозволяє виявити конкретні властивості ґрунту, що зумовлюють різні прояви стійкості інших компонентів та природних систем в цілому, пояснити причини деяких негативних змін в екологічній ситуації Волині.
Розробка теоретичних підходів до визначення ролі ґрунтових факторів у формуванні екологічної ситуації. В будь-якій природній системі важливе значення має ґрунтовий покрив. Нормальне функціонування грунту визначає екологічний стан ландшафту в цілому. Необхідно досліджувати параметри ґрунту, що можуть впливати на формування екологічної ситуації. Особливо гостро постає дане запитання, коли йдеться про вплив надактивних радіонуклідів на довкілля Волині, що характеризується строкатістю ґрунтового покриву, переважанням різновидностей легкого гранулометричного складу, а також ґрунтів органогенного походження.
Відомо, що стійкість ґрунту багатьма дослідниками розуміється як стабільність параметрів даної системи в умовах навантаження (М.А. Глазовська, 1976, А.Д. Арманд, 1983). Автором вперше запропоновано поняття “ґрунтово-екологічна стійкість природних систем”, що характеризує роль ґрунту у здатності природної системи в цілому протистояти негативним змінам. Стійкими, в результаті, виявляються такі системи, в яких ґрунти здатні перешкодити змінам інших природних компонентів, вбираючи та закріплюючи шкідливі речовини, при цьому максимально зберігаючи свої природні властивості завдяки внутрішньому потенціалу, зумовленому певними генетичними властивостями. Таким чином, території з різними ґрунтами проявляють неоднакову стійкість, а отже відповідну реакцію на один і той самий вплив. Причому, здатність ґрунту до закріплення забруднювачів, залежить від його фільтраційно-сорбційних властивостей та ряду фізико-хімічних показників. Важливо диференційовано оцінювати останні з метою встановлення інтегральних параметрів ґрунтово-екологічної стійкості території.
У вирішенні даних проблем допомагають модельні експерименти, що дозволяють вийти за межі можливостей досліджень у природних умовах. Проведено експериментальний аналіз впливу калію, що відомий як хімічний аналог цезію, на штучну (модельну) суміш мулистої фракції, кальцію та піску. Критерії стійкості природних систем -- процеси фільтрації та сорбції, що відбуваються у ґрунті паралельно і розглядаються як індикатори хімічних та фізико-хімічних перетворень, залежать від ємності поглинання останнього. Вбираючи та закріплюючи забрудники у важкодоступній формі, ґрунт перешкоджає їх поширенню в інші природні сфери, рослини та організм людей і, таким чином, протистоїть змінам у ландшафтах, перешкоджає погіршенню екологічної ситуації в довкіллі. Встановлено, що ґрунтово-екологічна стійкість природних систем прямо пропорційна сорбції та обернено пропорційна фільтрації. На цій основі запропоновано орієнтовний спосіб розрахунку стійкості:
kcm=Smax/kf, [2]
де
kcm-коефіцієнт стійкості;
Smax-сорбція, максимально наближена до повної сорбційної ємності;
kf-коефіцієнт фільтрації.
Розраховано коефіцієнт стійкості при різних поєднаннях компонентів суміші і визначено ряди стійкості: умовну, середню, високу. В ході проведення експерименту зафіксовано чітку тенденцію: із збільшенням вмісту мулистої фракції у складі модельної суміші підвищується ємність її вбирання, а отже зростає коефіцієнт стійкості.
Результати, отримані експериментальним шляхом, співставлені із відповідними параметрами природних ґрунтів Волині, що дало можливість прогнозувати відповідну реакцію останніх до дії радіонуклідів.
Здійснено експертну оцінку ґрунтово-екологічної стійкості природних систем Волині. В основу підмножини базових показників, що використані для визначення останньої, увійшли дані про потужність гумусового горизонту та вміст гумусу у ґрунтах, гранулометричний склад, реакцію ґрунтового розчину, ступінь насичення обмінними основами.
Потужність гумусового горизонту - генетична та класифікаційна властивість кожного типу ґрунту, консервативна ознака, що формується протягом тривалого періоду часу і стільки ж здатна зберігатись, тобто є однією із найбільш стійкіх ознак. Матеріали різних дослідників (М.Д. Степанова, 1974, Л.А. Гришина, Д.С. Орлов, 1978, В.А. Ковда, 1985) свідчать про активну взаємодію органічної частини ґрунту з речовинами, що надходять ззовні і здатність поглинати і закріплювати їх. Зокрема, це стосується важких металів та радіонуклідів. Гранулометричний склад є характеристикою ґрунтово-екологічної стійкості природних систем, в тому числі і до забруднення, оскільки зумовлює величину ємності вбирання, накопичення гумусу, характер поведінки шкідливих речовин. Актуальним є врахування реакції розчину ґрунту, що зумовлює інтенсивність вбирної здатності останнього. Ступінь насичення обмінними основами є характеристикою колоїдного стану ґрунту, а отже його здатності до поглинання.
Перелічені показники вивчались по ґрунтових ареалах і стандартизувались за п'ятибальною системою згідно існуючих нормативів (табл. 1).
Таблиця 1 Нормування показників ґрунтово-екологічної стійкості ( в балах)
Показники |
Бали |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Показники грунтово-екологічної стійкості |
||||||
Потужність гумусового горизонту (см) |
85-120 |
65-84 |
45-64 |
25-44 |
до 25 |
|
Вміст гумусу (%) |
5,1-6,0 |
4,1-5,0 |
3,1-4,0 |
2,1-3,0 |
1,1-2,0 |
|
Кислотність (рН сольової витяжки) |
понад 6,0 |
5,5-6,0 |
5,1-5,5 |
4,6-5,0 |
до 4,6 |
|
Гранулометричний склад (за вмістом фізичної глини) |
крупно-пилувато-середньо-суглинисті |
піщано-легко-середньо і важко-суглинисті |
крупно-пилувато-легко-суглинисті |
глинисто-піщані, щебенисті |
піщані |
|
Ступінь насичення обмінними основами (%) |
91-100 |
71-90 |
51-70 |
31-50 |
до 30 |
Теоретично визначено інтегральну ґрунтово-екологічну стійкість природних систем Волині як середньозважене значення вихідних показників із застосуванням геоінформаційних принципів, а саме комп'ютерної програми ArсCad. Створено первинні та синтетичну картограми ґрунтово-екологічної стійкості природних систем Волинської області, що включає 5 класів територій: високостійкі із переважанням чорноземів опідзолених, глибоких і неглибоких займають 0,91 тис. кв. км, 4,62%; стійкі із лучними та лучно-болотними ґрунтами становлять лише 0,75 тис. кв. км, 3,78%; середньостійкі на дернових карбонатних, темно-сірих опідзолених ґрунтах займають 2,16 тис. кв. км, 10,89%; слабостійкі із дерново-підзолистими ґрунтами різного гранулометричного складу поширені на площі 14,8 тис. кв. км, 74,42%; нестійкі на дерново-підзолистих глейових ґрунтах займають 1,25 тис. кв. км, 6,29% (рис.1).
Використання отриманих результатів дає можливість визначати здатність різних природних систем, залежно від ґрунтових особливостей, піддаватись впливу тих чи інших техногенних навантажень, зокрема, забрудненню і цим самим прогнозувати ситуацію на досліджуваній території.
Антропогенний вплив на довкілля Волинської області. З метою здійснення комплексного аналізу передумов формування екологічної ситуації досліджуваної території, паралельно із піддатливістю природних систем до дії антропогенних навантажень вивчались конкретні види останніх.
Взагалі, Волинь багато чим відрізняється від інших територій, тривалий час розвиваючись із переважанням аграрного напрямку в економіці та зазнаючи незначного впливу від глобальних антропогенних процесів.
Волинське Полісся та Західна провінція Лісостепу (поряд із Карпатами) завжди вважались одними із найбільш екологічно чистих куточків України. На цій території є чимало, так званих, еталонних ландшафтів, місцевостей, придатних для розвитку рекреаційного господарства. Серед них відомий різноманітністю та незміненістю ландшафтів Шацький державний національний природний парк.
Слід відмітити, що в межах Волині в останні роки спостерігається зниження темпів забруднення атмосферного повітря, водних об'єктів, ґрунту промисловими та сільськогосподарськими відходами. Передумовою цього стала складна ситуація в економіці країни, що призвела до несистематичної роботи та й навіть зупинки ряду промислових підприємств. В той же час спостерігається збільшення вмісту вуглекислого газу в атмосфері, зростає запиленість повітря, значним є транспортне навантаження, зростає вплив на водні об'єкти підприємств комунального господарства, від яких щороку відходить приблизно 34,2 млн. куб. м стічних вод, збільшується відсоток розораних земель, що є однією з передумов зниження грунтово-екологічної стійкості ландшафтів. Лісистість знизилась від 80 до 35%. Перелічені фактори, зокрема, обезлісення та суцільна розораність, сприяють розвитку водної та вітрової ерозії, що є основними причинами руйнування ґрунтового покриву та зниження продуктивності сільського господарства. Фактором, що за своєю дієвою силою, протяжністю в часі і просторі переважив усі перелічені вище, став безупинний вплив радіації. Остання є наслідком аварії на ЧАЕС, а також постійних викидів Рівненської АЕС. В результаті цього десятки населених пунктів віднесено до зони гарантованого добровільного відселення, тисячі гектарів земельних угідь стали ризикованими для використання в сільському господарстві, ускладнився медико-біологічний стан населення. Радіоактивно забруднені території збігаються із зоною поширення вітрової ерозії, що сприяє розширенню меж та підвищенню рівня забруднення.
Зважаючи на специфічні умови, в яких розвивалась природа та господарство Волині впродовж тривалого періоду часу, для визначення ролі антропогенних факторів у формуванні екологічної ситуації, доцільно відступити від загальноприйнятого переліку і врахувати показники, що характеризують особливості досліджуваної території. З урахуванням цього, найбільш вагомими для Волині факторами є надходження шкідливих речовин у атмосферне повітря, забрудненість поверхневих вод, радіоактивне забруднення ґрунтів, еродованість земель та лісистість. Показники вивчались в межах адміністративних районах, крім забрудненості поверхневих вод, що досліджувалась по басейнах річок.
У зв'язку з відсутністю конкретної інформації, а саме даних по концентрації забрудників в повітрі, до уваги взято тільки показник обсягу викидів останніх (тис. тонн в рік), що вивчався узагальнено.
Показник забрудненості поверхневих вод обчислювали за формулою:
С/ГДК1, [3]
де
С-- концентрація забрудника у воді;
ГДК-- гранично-допустима концентрація забрудника.
Для цього використовувались результати лабораторних аналізів по концентрації забрудників у водних об'єктах області.
Радіоактивне забруднення грунтів визначалось в КІ за цезієм-137.
При оцінюванні показника еродованості земель враховано факт зонального поширення ерозії в межах Волині. Використано дані про коефіцієнт еродованості земель різних районів області (С.Ю. Булигін, 1994).
Лісистість обчислено за існуючими даними із застосуванням формули:
Л=л/площа(заг.), [4]
де Л--лісистість;
л--площа, зайнята лісами;
площа (заг.)--загальна площа даної території .
Кожному із показників надано певний коефіцієнт вагомості. Вплив на кінцевий результат різних одиниць вимірювання перелічених показників усунено шляхом використання стандартних нормативів (табл. 2).
Таблиця 2 Нормування показників антропогенного впливу ( в балах)
Показники |
Бали |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Показники антропогенного впливу |
||||||
Еродованість земель (коефіцієнт еродованості) |
до 1 |
1,1-1,2 |
1,2-1,4 |
1,4-1,6 |
понад 1,6 |
|
Радіоактивне забруднення (КІ на кв.км) |
до 0,2 |
0,3-1 |
1,1-5 |
5,1-15 |
понад 15 |
|
Забруднення поверхневих вод (с : ГДК) |
0-0,1 |
0,2-0,9 |
1,-1,1 |
1,2-2 |
понад 2 |
|
Загальний обсяг викидів забрудників в атмосферне повітря (тис. Тонн в рік) |
0-5 |
6-10 |
11-50 |
51-100 |
101-500 |
|
Лісистість (%) |
понад 50 |
31-50 |
21-30 |
11-20 |
до10 |
Із врахуванням сумарної дії перелічених факторів визначено інтегральне значення ступеню антропогенного впливу, створено відповідний картографічний матеріал. Синтетична картограма включає території із різним ступенем антропогенного впливу на природні компоненти: дуже низьким - 0,75 тис. кв. км, що становить 3,8%, загальної площі області, низьким - 4,03 тис. кв. км, 20,2%, середнім - 3,6 тис. кв. км, 18,1%, підвищеним - 4,46 тис. кв. км, 22,4%, високим - 7,05 тис. кв. км, 35,5% (рис. 2). Визначені території області, в межах яких є передумови для формування задовільної, ускладненої та напруженої екологічної ситуації.
Вплив екологічної ситуації на здоров'я населення Волині. У даний час стан здоров'я населення Волинської області невпинно погіршується (згідно даних різних медичних установ). Спостерігається зростання смертності, ускладнення демографічної ситуації. Особливого занепокоєння викликають втрати працездатного та дитячого населення з причин серцево-судинних та онкозахворювань.
Серед відомих чинників такої ситуації на території Волині слід виділити вплив радіоактивного випромінювання, шкідливих речовин, що містяться у воді, повітрі, харчових продуктах.
Виявити та теоретично підтвердити існування зв'язків між ступенем змін природних компонентів під впливом розвитку господарства та порушеннями у стані здоров'я населення, що викликані останніми, можливо шляхом детального вивчення та оцінки медико-екологічної ситуації. Дане питання розроблено на основі застосування підмножини показників, що включає інформацію про поширеність різних захворювань на 100 тис. чоловік населення Волині. Покладаючись на знання з етіології та патогенезу різноманітних захворювань, а також об'ємний науковий доробок вчених-дослідників (Ю.С. Фельдман, 1976, В.А. Барановський, 1995, В.А. Шевченко, 1996, І.М. Волошин, 1998) відібрано 14 груп хвороб, за якими прослідковується чіткий детермінаційний зв'язок зі змінами якості оточуючого середовища (хвороби органів дихання, травлення, системи кровообігу, ендокринної та сечостатевої систем, новоутворення, онкологічні, інфекційні й паразитарні захворювання та інші). Всі вони вивчались по різних вікових групах населення адміністративних районів. Проведено стандартизацію показників за п'ятибальною системою, використовуючи досвід медиків.
Враховано коефіцієнти залежності захворювань від екологічної ситуації у довкіллі. Останні виводились на основі відомостей із етіології та патогенезу, а також із врахуванням результатів експериментальних досліджень (Ю.М. Комаров, 1977, В.А. Березовський, Б.А. Ревич, 1990). Коефіцієнти залежності змінюються від 1 до 5 відповідно до того як зростає вплив зовнішніх факторів на частоту випадків тих чи інших захворювань.
Автором запропоновано поняття “медико-екологічна ситуація”, що, водночас, характеризує ситуацію у довкіллі та медико-біологічний стан населення. Досліджено прояв медико-екологічної ситуації в межах Волині та обчислено відповідні інтегральні значення з розрахунку поширеності відібраних захворювань серед дорослого та дитячого населення.
Вся отримана інформація відображена в картограмах (рис. 3,4). Синтетичні картограми дають можливість виявити території із відносно безпечною медико-екологічною ситуацією-0,75 тис.кв.км, 3,76%, та 2,15 тис.кв.км, 10,8%; малонебезпечною-1,43 тис.кв.км, 7,18% та 2,23 тис. кв. км, 11,2%; помірнонебезпечною-9,56 тис.кв.км, 48,0% та 4,17 тис.кв.км, 20,9%; високонебезпечною-4,35 тис.кв. км, 21,8% та 6,1 тис.кв.км, 30,6%; загрозливою -3,8 тис.кв.км, 19,0% та 5,22 тис.кв.км, 26,2%, відповідно для дорослого та дитячого населення, а також визначити фактори, що є найбільш загрозливими для здоров'я населення.
ВИСНОВКИ
Виконане дисертаційне дослідження дозволяє зробити такі висновки:
1. Екологічна ситуація будь-якої території, в тому числі і Волинської області, залежить від багатьох факторів, серед яких значна роль належить ґрунтовому покриву (ґрунтово-екологічній стійкості природних систем) та антропогенному впливу.
2. Вперше запропоновано поняття “ґрунтово-екологічна стійкість природних систем”, яку слід розглядати як здатність грунту, завдяки внутрішньому потенціалу, протистояти негативним змінам інших компонентів та природної системи в цілому, при цьому максимально зберігаючи свої властивості.
3. Показниками ґрунтово-екологічної стійкості в межах Волині є потужність гумусового горизонту, вміст гумусу у ґрунті, гранулометричний склад, реакція ґрунтового середовища, ступінь насичення обмінними основами.
4. Ґрунтово-екологічна стійкість залежить від фільтраційно-сорбційних властивостей ґрунту, а саме: від вмісту мулистої фракції у гранулометричному складі та ємності поглинання.
5. Встановлено, що найнижчою стійкістю характеризується поліська частина області, ситуація ускладнюється впливом радіоактивного випромінювання на дану територію. Стійкі території переважають у лісостеповій зоні Волині, що також зазнає значного техногенного навантаження.
6. Виявлено, що на формування екологічної ситуації Волині має вплив ряд антропогенних факторів - надходження шкідливих речовин в атмосферу, забрудненість поверхневих вод, еродованість та лісистість. Специфічним чинником є радіоактивне забруднення, зокрема, ґрунтового покриву.
7. Доведено, що в межах Волині є передумови для формування задовільної, ускладненої та напруженої екологічної ситуації. Відсутні території із сприятливою екологічною ситуацією.
8. Встановлено існування залежності між екологічною ситуацією та здоров'ям населення в межах Волині. Введено поняття “медико-екологічна ситуація”, виявлено території із відносно безпечним, малонебезпечним, помірнонебезпечним, високонебезпечним та загрозливим проявом останньої.
9. Обчислено інтегральні значення показників ґрунтово-екологічної стійкості, антропогенного впливу та медико-екологічної ситуації, отримано відповідний картографічний матеріал, що може слугувати засобом оцінки екологічних ризиків, виявлення потенційно небезпечних територій та планування природоохоронних заходів.
10. Запропонована методика дає можливість оцінювати не тільки окремі природні компоненти, а й ландшафти, райони в цілому, що відповідає вимогам системного, ландшафтного та екологічного підходів.
11. Отримані результати дозволяють застосовувати розроблену методику для різних регіонів України.
12. Підходи, запропоновані в даній роботі, а також результати досліджень, слід використовувати в ході викладання курсів еколого-географічного спрямування.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
антропогенний екологія природний
Медведєв В.В., Абрамов С.П., Воронова І.В., Наливайко Л.Т. Методи оцінки стійкості агроландшафту// Geodezia inzynieryjna i kataster w gospodarce narodowej.- Lwow-Rzeszow. - 1998. - С. 101-102.
Наливайко Л.Т. Оцінка сучасного екологічного стану ґрунтів Волинської області // Агрохімія і ґрунтознавство. - 1998. - Спец. випуск до V з'їзду УТҐА - Харків. - С.13-14.
Наливайко Л.Т. Особливості дослідження сорбційних та фільтраційних властивостей ґрунту // Науковий вісник ВДУ. Географічні науки. - 1998. - №5. - С.42-44.
Наливайко Л.Т. Використання системного підходу до оцінки екологічного стану Волинської області//Агрохімія та ґрунтознавство. - 1998. - Спец.випуск до V з”їзду УТҐА - Харків. - С.202-204.
Наливайко Л.Т. Оцінка медико-екологічної ситуації у Волинській області // Науковий вісник ВДУ. Географічні науки. - 1999. - № 9. - С. 61-64.
Медведєв В.В., Хоролець І.О., Наливайко Л.Т. Теоретичні підходи до оцінювання екологічної стійкості ґрунтів (на прикладі Волинської області) // Вісник Львівського університету. Серія географічна. - 1999. - Випуск 25. - С.147-149.
Наливайко Л.Т. Оцінка ґрунтово-екологічної стійкості Волині // Вісник Львівського університету. Серія географічна. - Випуск 25. - С .150-151.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Природно-ресурсний потенціал Чернівецької області. Аналіз демографічної ситуації. Визначення рівня розвитку сільськогосподарського виробництва, а також ролі і місця області на економічній карті країни. Аналіз екологічної ситуації в Чернівецькій області.
дипломная работа [39,7 K], добавлен 17.04.2008Характеристика глобальних проблем сучасності. Філософські аспекти взаємовідносин людини і природи в умовах екологічної катастрофи. Пропозиції шляхів виходу з екологічної кризи філософами і вченими XIX-XX ст. Роль науки у вирішенні проблем екології.
курсовая работа [45,5 K], добавлен 20.10.2010Характеристика географічного положення (центр Євразійського континенту), кліматичних умов (різко-континентальний, різка зміна температур), екологічної ситуації, історії розвитку культурного, виробничого і фінансового центру Казахстану - Алма-Ати.
реферат [33,0 K], добавлен 14.06.2010Значення і місце природних ресурсів у формуванні економічного потенціалу Америки. Регіональні проблеми ресурсозбереження та відтворення природних ресурсів. Проблеми антропогенного впливу господарської діяльності на навколишнє природне середовище.
курсовая работа [622,1 K], добавлен 30.11.2014Огляд основних підходів до визначення поняття рекреаційних ресурсів у працях вітчизняних та зарубіжних вчених. Вивчення видів і класифікації природно-антропогенних рекреаційних ресурсів. Об’єкти природно-заповідного фонду України як рекреаційні ресурси.
курсовая работа [397,4 K], добавлен 10.04.2013- Визначення метеорологічних і кліматичних факторів. Аналіз метеорологічних умов забруднення атмосфери
Визначення радіаційного балансу діяльного шару землі. Аналіз теплового режиму та розподілу водяної пари в атмосфері. Характеристика об'єкта - джерела забруднення. Аналіз метеорологічних умов поширення домішок і повторюваності туманів й атмосферних опадів.
курсовая работа [737,4 K], добавлен 02.05.2009 Значення природних ресурсів у формуванні економічного потенціалу регіонів. Структура нафтогазових ресурсів, регіональні відмінності в розміщенні. Вплив на формування галузей спеціалізації господарства. Огляд проблем відтворення нафтогазових ресурсів.
курсовая работа [83,6 K], добавлен 30.11.2014Значення і місце природних ресурсів у формуванні економічного потенціалу країни. Особливості компонентної структури, розміщення потенціалу, спеціалізація галузей Бразилії. Проблеми ресурсозабезпеченості та перспективи відтворення природних ресурсів.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 08.07.2012Роль природних ресурсів у формуванні економічного потенціалу. Структура та економічна оцінка ПРП. Провідні галузі господарства України, що розвиваються під впливом її ПРП. Найважливіші напрями раціоналізації використання, охорони і відтворення ПРП.
курсовая работа [5,5 M], добавлен 26.12.2013Розгляд рівня розвитку і структури господарства Кіровоградської та Черкаської областей. Економіко-географічна оцінка географічного положення, природних умов і природних ресурсів району, аналіз тенденцій розвитку, ролі в теріториальному розподілі праці.
курсовая работа [89,5 K], добавлен 09.11.2010