Показатели оценки состояния гео- и экосистем.

Многие элементы и компоненты гео- и экосистем одновремен­но являются ценными природными ресурсами, которые широко используются в хозяйственной деятельности человека. Естествен­но, что от состояния ресурсов в большой степени зависит их использование. Одна из важных задач природопользования — опре­деление показателей, позволяющих оценить природные и природно-антропогенные комплексы.

Оценку экологического состояния атмосферного воздуха обыч­но проводят с помощью санитарно-гигиенических показателей. Сте­пень загрязнения воздушного бассейна определяют по кратности превышения ПДК с учетом класса опасности ингредиентов, сум­марного биологического действия загрязненного воздуха и часто­ты превышения ПДК. Для оценки степени загрязнения воздуш­ной среды используется суммарный санитарно-гигиенический критерий — индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) - это относительный показатель, величина которого зави­сит от концентрации вещества в анализируемой точке, кратности его ПДК и количества веществ, загрязняющих атмосферу.

Индекс загрязнения определяют по следующей формуле:

ИЗА = S (С_i / ПДК i)

где С_i — концентрация i -го вещества; ПДК _i — среднесуточная ПДК i -го вещества; К _i — коэффициент, принимающий значения 1,7, 1,3, 1,0, 0,9 соответственно 1, 2, 3, 4-му классам токсично­сти веществ.

Величины ИЗА меньше 2,5 соответствуют чистой атмосфере; 2,5 — 7,5 — слабозагрязненной атмосфере; 7,5 — 12,5 — загрязнен­ной атмосфере; 12,5 — 22,5 — сильнозагрязненной атмосфере; 22,5— 32,5 — высокозагрязненной атмосфере; более 52,5 — экстремаль­но загрязненной атмосфере.

Состояние вод поверхностных водоемов (а также подземных вод) оценивается по различным химическим, физико-химическим и биологическим показателям.

Для оценки опасных уровней загряз­нения водоемов используется суммарный показатель химического загрязнения — ПХЗ₁₀, определяемый по 10 максимально превы­шающим ПДК веществам. Этот показатель особенно эффективен в тех случаях, когда химическое загрязнение наблюдается сразу по нескольким ингредиентам, каждый из которых многократно превышает ПДК. Расчет ПХ3₁₀ проводят по следующей формуле:

ПХ3₁₀ = (С ₁ / ПДК ₁ + С₂ / ПДК₂ + …+ С_i / ПДК I)

ПДК, ПДК₂ где С — концентрация химического вещества в воде; ПДК — пре­дельная концентрация этого вещества.

Для фоновых условий ПХ3₁₀= 1 (или приближается к этой ве­личине).

Кризисную ситуацию можно характеризовать соотноше­нием 1 < ПХЗ₁₀< 10.

Катастрофическая ситуация (экологическо­е бедствие) - ПХЗ₁₀> 10.

Разработаны обобщенные показатели качества воды, приме­ром которых может служить так называемый индекс загрязнения вод (ИЗВ), используемый в системе Росгидромета. Он рассчиты­вается как среднее из превышений ПДК по 6 ингредиентам: кис­лороду (О₂), органическим веществам, определяемым по биохи­мическому потреблению кислорода за 5 суток (БПК₅), и четырем ингредиентам с наибольшим превышением ПДК: ИЗВ ₆ = 1/6 S (С_i / ПДК i)

где С _i — концентрация одного из шести ингредиентов.

Для О₂ вместо отношения С/ПДК в формулу подставляется обратная ве­личина. Значения ПДК для О₂ и БПК₅ принимаются скользящими в зависимости от содержания этих ингредиентов.

В соответствии со значениями ИЗВ природные воды делят на семь классов: I — очень чистые (ИЗВ менее 0,3); II — чистые, (0,3 — 1,0); III — умеренно загрязненные (1,0 — 2,5); IV — загряз­ненные (2,5 — 4,0); V — грязные (4,0 — 6,0); VI — очень грязные (6,0 — 10,0); VII — чрезвычайно грязные (более 10,0).

В последние годы для выявления экологического состояния поверхностных водоемов широко используют гидробиологиче­ские индикаторы. Поскольку единый гидробиологический пока­затель отсутствует, качество воды определяется набором характе­ристик, отражающих состояние зообентоса, перифитона (орга­низмов, поселяющихся на подводных частях речных судов, бакенов, свай и т.п.), зоопланктона, фитопланктона, высших водных растений. Конкретный набор характеристик обусловлен эколого-зональным типом водного объекта, составом и объемом сточных вод, их токсичностью и требованиями, предъявляемыми к качеству воды.

Экологическое состояние почв оценивают с помощью хими­ческих, физических и биологических критериев, а также показа­телей деградации сельскохозяйственных угодий.

Для оценки сте­пени загрязнения почв и снегового покрова тяжелыми металлами используют суммарный показатель загрязнения (СПЗ), определяе­мый по следующей формуле:

СПЗ = S К _i - (п - 1),

где п — число наблюдаемых ингредиентов; К _i — коэффициент концентрации загрязнителя, который определяется как отноше­ние содержания загрязнителя в почве (или снеговом покрове) к его фоновому содержанию (или ПДК).

Разработана Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения (СПЗ), увя­занная с показателями здоровья населения:

Категория загрязнения почв	СПЗ	Показатели здоровья населения
Допустимая	< 16	Низкий уровень заболеваемости детей и минимальная частота встречаемости функциональных отклонений
Умеренно опасная	16-32	Увеличение общей заболеваемости
Опасная	32-128	Увеличение числа часто болеющих де­тей, детей с хроническими заболева­ниями, нарушениями функционально­го состояния сердечно-сосудистой си­стемы
Чрезвычайно опасная	> 128	Повышенная заболеваемость детей, нарушения репродуктивной функции женщин (увеличение токсикоза бере­менности, числа преждевременных ро­дов, мертворожденности др.)

 

В качестве показателей физической деградации сельскохозяй­ственных земель рекомендуется использовать площади угодий, выведенных из землепользования в результате проявления неблагоприятных почвенных процессов (эрозия, вторичное засо­ление, загрязнение и др.), величины потери гумуса в пахотном слое, состояние жизнедеятельности почвенных микроорганиз­мов и др.

Для оценки экологического состояния и антропогенного изме­нения растительности и животного населения используют струк­турные и функциональные показатели популяций и биоценозов. Среди них следует выделить такие критерии, как изменение ви­дового состава фито- и зооценозов, уменьшение разнообразия ви­дов растений и животных в биоценозах, сокращение площади коренных ассоциаций, изменение плотности (численности) по­пуляций видов-индикаторов, уменьшение проективного покры­тия и продуктивности растительного покрова и др.

Для определения состояния гео- и экосистем в целом во многих случаях используют балльные оценки. Такой подход, в частности, применяют при изучении и картографировании экологического состояния регионов европейской территории России. Оценка проводилась путем суммирования баллов, характеризующих состояние отдельных компонентов окру­жающей среды, каждому из которых был присвоен определенный весовой коэффициент его значимости в создании неблагоприятных условий для жизни и деятельности человека. Учитываются семь по­казателей:

1) радиационное загрязнение территории (весовой ко эффициент 1,0);

2) загрязнение поверхностных вод фосфором (0,8);

3) химическое загрязнение почв (0,8);

4) интенсивность развития эрозии на пахотных землях (0,6);

5) заовраженность территории (0,5);

6) неблагоприятные изменения русел и пойм рек (0,5);

7) состояние районов освоения нефтегазовых месторождений (0,5).

По степени негативного проявления все виды воздействий ранжи­ровались по шестибалльной шкале: отсутствие неблагоприятных по­следствий оценивалось в 0 баллов, слабое отрицательное воздей­ствие — в 1 балл и так далее вплоть до наибольших негативных последствий (5 баллов).

Интегральный критерий определялся как сумма произведений рангов показателей на их весовые коэффици­енты. В случае учета семи показателей его величина варьировала от 0 баллов (при отсутствии негативных последствий) до 23,5 баллов (при максимальном отрицательном воздействии). Использование этого критерия для анализа конкретных условий европейской тер­ритории России позволило выделить пять уровней экологического состояния — от относительно благоприятного (сумма баллов менее 4,5) до максимально негативного (сумма баллов более 18,5).

Косвенно об экологическом состоянии гео- и экосистем можно судить по величине антропогенной на­грузки на природу. Предлагаются коэффициен­ты абсолютной (К_а) и относительной (K_о)экологической напря­женности территории, т. е. отношение площади земель с высоки­ми антропогенными нагрузками (АН) к площади земель с наиболее низкими нагрузками:

К_а = АН₆ / АН₁; K_о = (АН₄ + АН₅ + АН₆) / (АН₁ + АН₂ + АН₃)

где АН_1, АН₂, АН₃, АН₄, АН₅, АН₆ — площади земель с различ­ной степенью антропогенной нагрузки — от самой низкой до са­мой высокой (см табл.).

Классификация земель по степени антропогенной нагрузки (по Б.И.Кочурову, 1999)

Степень нагрузки	Балл	Виды и категории земель
Высшая		Земли промышленности, транспорта, городов, поселков, инфраструктуры, нарушенные земли
Очень высокая		Орошаемые и осушаемые земли
Высокая		Пахотные земли, ареалы интенсивных рубок, пастбища и сенокосы, исполь­зуемые нерационально
Средняя		Многолетние насаждения, рекреацион­ные земли
Низкая		Сенокосы; леса ограниченного исполь­зования
Очень низкая		Природоохранные и неиспользуемые земли

Коэффициент К_а показывает отношение площади нарушенных горными разработками, промышленностью или транспортом земель к площади слабоизмененных или неизмененных хозяйственной дея­тельностью территорий. Чем выше это отношение, тем менее благо­приятны условия жизни и деятельности человека, что ведет за собой восстановление ландшафтов и поддержание на соответствующем уровне необходимой площади заповедников, заказников и других природоохранных территорий. Чем больше площади последних, тем ниже коэффициент Ка и благополучнее состояние окружающей сре­ды.

При расчете K_о учитывается состояние изучаемой территории. Снижение экологической напряженности уменьшает значение это­го показателя, а при K_о, равном или близком к 1,0, можно гово­рить об относительном равновесии между величиной антропоген­ной нагрузки и потенциалом устойчивости ландшафтов.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: