Оценка воздействия на почвенный покров

Широко известно знаменитое определение В.В. Докучаева: “Почва — зеркало ландшафта”. Это справедливо как для естественных, не затронутых антропогенной деятельностью почв, так и для почв, подвергающихся антропогенному воздействию. Воздействия на все компоненты ландшафта как в зеркале отражаются в почве (педосфере). Именно поэтому анализ состояния и динамики почвенного покрова может многое сказать о современной и будущей экологической ситуации в районе той или другой человеческой деятельности. Кроме того, почва выполняет важные санитарные функции и является мощным фактором перераспределения прямого влияния техногенной деятельности на ландшафт.

Почва представляет собой особое природное тело, отличающееся от горных пород, на которых оно формируется. Главным свойством, отличающим почву, является её плодородие. Это позволяет отнести почвенный покров к экономической категории производительных сил, в особенности в тех районах, где сочетание тепла и влаги позволяют реализовывать её как производительную силу. Именно в этих земледельческих районах почва представляет особую ценность, и охрана её от загрязнения, истощения, механического разрушения и прямого изъятия (уничтожения) из производства биомассы ‑ главная цель оценки планируемой хозяйственной деятельности на почвенный покров региона.

Снижение плодородия почвы может происходить под влиянием различных воздействий, которые можно разделить на два типа ‑ механические и химические.

Механические воздействия включают в себя разрушение плодородного (гумусового) горизонта под влиянием прямого или косвенного антропогенного воздействия (прежде всего строительные работы, сопровождающиеся передвижениями тяжелой техники, ветровая и водная эрозия, активизирующаяся после уничтожения растительного покрова или неправильной распашки и др.), а также прямое изъятие земель в постоянное и временное пользование. Земли временного отвода впоследствии подлежат рекультивации.

Задача экологической оценки и прогноза заключается в том, чтобы путем всестороннего анализа планируемой деятельности подтвердить (или сформировать) оптимальное для данного проекта решение о выборе земельного участка, соотношении земель постоянного и временного отвода, методах строительства и эффективных методах послестроительной рекультивации.

При этом оценке подлежат не только почвы сельскохозяйственного использования, но и почвы под естественными фитоценозами всех географических зон и провинций, т.к. нарушения почвенно-растительного покрова могут повлечь за собой цепочку взаимосвязанных негативных экологических последствий (растепление многолетней мерзлоты; уничтожение местообитаний растений и животных и как следствие ‑ сокращение их ареалов; ухудшения качества и понижение уровня грунтовых вод и т.д.).

Ресурсные критерии оценки состояния педосферы как раз включают параметры изменения (механических и других) и являются одними из основных для оценки состояния экосистемы в целом, так как ухудшение свойств почв является одним из наиболее сильных факторов формирования зон экологического риска, кризиса или бедствия. Прежде всего, это снижение плодородия почв на большой площади и с высокой скоростью. Почвенно-эрозийные критерии связаны с вторично антропогенными геоморфологическими процессами, ускоренными антропогенной деятельностью. Эти процессы распространены и в естественных условиях, но нарушение человеком устойчивости растительного и почвенного покрова (вырубкой лесов, распашкой почв, перевыпасом пастбищ и т.п.) вызывают их значительное ускорение и расширение их площади.

Одним из интегральных показателей загрязнения почвы является её фитотоксичность (свойство почвы подавлять рост и развитие высших растений) и генотоксичность (способность влиять на структурно-функциональное состояние почвенной биоты).

Индикационные критерии как раз и основаны обычно на гентоксичности, будучи реализованы через уровень активной микробной биомассы (снижение в число раз), биомассу почвенной мезофауны и численность почвенных микроартопод (колемболы, арбатидные клещи и т.д.) от нормального природного уровня. Они ранжируются по классам и одновременно могут быть использованы для оценки состояния экосистемы. Все они направляют ход почвенных микробиологических процессов и осуществляют так называемые "цепи питания" в почвах, что позволяет считать учет их численности и массы интегральным показателем.

Пример выделения зон экологического состояния по основным почвенным критериям приведен в табл. 7.

Почвенные критерии нарушения экосистем

ОЦЕНОЧНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ	Классы геоэкологического состояния педосферы
	I - норма (Н)	II - риск (Р)	III - кризис (К)	IV - бедствие (Б)
Плодородие почвы (в % от потенциального)	более 85	85- 65	65-25	менее 25
Содержание гумуса (в % от превоначального)	более 90	90-70	70-30	менее 30
Площадь вторичного засоления почв (в %)	менее 5	5-20	20-50	более 50
Глубина смытости почвенных горизонтов	‑	смыт горизонт А1 или 0,5 гор. А	смыт горизонт А и частично АВ	смыты горизонты А и В
Площадь ветровой эрозии (полн. сдутые почвы, в %)	менее 5	10-20	20-40	более 40

 

Химические воздействия на почву, т.е. её загрязнение, осуществляемое различными источниками и способами, также может носить прямой и косвенный характер. Прямое загрязнение происходит путем непосредственного попадания загрязняющих веществ на её поверхность (свалки твердых бытовых отходов, розливы нефти, буровых растворов и др. загрязняющих жидкостей, внесение удобрений, обработка различными ядохимикатами и т.д.). Косвенное загрязнение связано с аэрогенным выпадением загрязняющих веществ, с подпиткой загрязненными грунтовыми водами. Любой из этих видов загрязнений или несколько из них могут быть связаны с планируемым видом антропогенной деятельности.

Всё многообразие характеристик загрязнения почв рассматривается в соответствующих нормативных документах.

Анализ литературных публикаций по этому вопросу позволил предложить укрупненные показатели оценки техногенной загрязненности почв с количественным ранжированием значений по классам состояний, приведенным в табл. 8.

Укрупненные показатели оценки техногенной загрязненности почвенного покрова с ранжированием значений по классам состояний

ОЦЕНОЧНЫЕ	Классы геоэкологического состояния педосферы
ПОКАЗАТЕЛИ	I - норма (Н)	II - риск (Р)	III - кризис (К)	IV - бедствие (Б)
Содержание легко раствор. солей (вес. %)	менее 0,6	0,6-1,0	1,0-3,0	более 3,0
Содержание токсичных солей (весовых %)	менее 0,3	0,3-0,4	0,4-0,6	более 0,6
Содержание пестицидов и др. ядохимикатов (в ПДК)	менее 0,1	1,0-2,0	2,0-5,0	более 5,0
Содержание полютантов (в единицах ПДК)	менее 0,1	1,0-3,0	3,0-10,0	более 10,0
Содержание нефти и нефтепрод-в (вес. %)	менее 0,1	1,0-5,0	5,0-10,0	более 10,0

 

Задача оценки возможного загрязнения почв и его последствий на основании биогеохимических свойств данной конкретной почвы ‑ выявить закономерности миграции, трансформации и аккумуляции ЗВ в почве (и сопряженных с нею других компонентов ландшафта) и установить возможные негативные последствия с целью их предотвращения (или минимизации).

Любая почва (как и другие компоненты окружающей среды) обладает способностью к самоочищению, и более того, является буфером между антропогенным загрязняющим воздействием на другие компоненты ландшафта, в т.ч. и в первую очередь, на живые организмы. Почва является главной ареной биогеохимического круговорота, в результате которого токсичные соединения могут превращаться в безвредные, в т.ч. нерастворимые формы, оседать на геохимических барьерах или, наоборот, попадая в почву в микроскопических количествах, аккумулироваться в растениях и, передаваясь по трофическим цепям, приносить в коечном итоге вред здоровью людей. Законы самоочищения почв и трансформации вещества в них определяются факторами почвообразования (соотношением тепла и влаги, физико-химическими свойствами почвообразующих пород, положением в рельефе, характером растительности и пр.), а также качеством и количествами ЗВ.

Критерием загрязнения почв также является соответствующая ПДК вредных веществ или предельно допустимый уровень (ПДУ) загрязнения почвы, разработанные пока ещё для сравнительно небольшой группы ЗВ. В случае отсутствия ПДК для какого-либо элемента (вещества) критерием его предельно допустимого содержания в почве служит его кларк, т.е. среднее содержание в земной коре.

Разработка оценок воздействия антропогенной деятельности на почву ‑ ещё более сложная задача, чем оценка воздействия на атмосферу, по причине пока ещё недостаточной изученности техногенных потоков вещества в различных типах почв.

Учитывая всё вышеуказанное, при обосновании и оценке воздействия на педосферу (состояние почв) Регламентом проведения ГЭЭ рекомендуется рассматривать следующее.

1. Характеристика почвенного покрова в зоне воздействия объекта (плодородие, физико-химические свойства), оценка состояния почвенного покрова.

2. Ограничения по использованию земель, включая ухудшение качественного состояния земель в зоне воздействия объекта.

3. Характеристика воздействия на почвенный покров, включая загрязнение территории промышленными отходами (вид, класс опасности, токсичность, физическое состояние, объем отходов, занимаемая отходами площадь).

4. Согласованные решения по снятию, транспортировке и хранению плодородного слоя почвы и вскрышных пород при строительстве объекта.

5. Прогноз изменений свойств почв и грунтов, обусловленных:

- перепланировкой поверхности территории и созданием новых форм рельефа;

- изменением активности природных процессов;

- загрязнением территории при строительстве и эксплуатации объекта, включая загрязнение отходами строительства и временными (сопутствующими) производствами.

6. Прогноз изменений свойств почв при возникновении аварий.

7. Последствия возможных изменений почв при реализации проектных решений.

8. Мероприятия по санации загрязненных почв в зоне возможного воздействия.

9. Мероприятия по утилизации и захоронению отходов.

10. Мероприятия по инженерной защите территории от подтопления и затопления.

11. Мероприятия по восстановлению нарушенных земель (проектные решения по отводу талого и ливневого стока, техническая и биологическая рекультивации), сроки восстановления.

12. Эффективность природоохранных мероприятий по санации почв и рекультивации нарушенных земель.

13. Определение размера убытков, причиняемых основным землепользователям при реализации проекта, включая упущенную выгоду.

14. Объем природоохранных мероприятий и оценка стоимости компенсационных мероприятий и мер по рекультивации, восстановлению и охране почв, включая аварийные ситуации.

Лекция №7

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ

Растительный покров — неотъемлемая часть природной среды, благодаря которой осуществляется процесс обмена веществ в природе, обеспечивающий возможность самого существования жизни. В то же время растительный покров один из наименее защищенных компонентов ландшафта, повсеместно подвергающийся воздействию антропогенной деятельности и страдающий от нее в первую очередь. Часто разрушение растительного покрова приводит к созданию условий, несовместимых с жизнью человека, формируются ситуации, определяемые как экологическая катастрофа.

Территории, где сохраняется необходимый научно обоснованный баланс между нарушенными и ненарушенными участками растительности, имеют шанс избежать катастрофы. Кроме того, растительность поставляет человечеству кормовые, пищевые, лекарственные, древесные ресурсы, а также удовлетворяет его научные, эстетические и рекреационные потребности. Забота о сохранении растительного покрова — одна из важнейших и одновременно одна из труднейших задач.

При оценках последствий любого вида антропогенной деятельности на растительность следует исходить из её прямой и косвенной роли в функционировании ландшафтов и жизнедеятельности человека. Роль растительности необычайно многообразна и, можно сказать, что вся жизнь на Земле зависит от растительности, поскольку зеленые растения ‑ это единственные в своем роде организмы, способные производить органическое вещество из неорганического, а также, безусловно, необходимый для жизни кислород. Остальные функции растительности опираются на эту главную ‑ энергетическую функцию. Ресурсная (в т.ч. пищевая и кормовая), биостационная, санитарно-оздоровительная роли растительности прямо связаны с её энергетической функцией, а ландшафтостабилизирующая, водоохранная, рекреационная и другие функции зависят от неё косвенно. Нарушение хотя бы одной из функций ведет к дестабилизации равновесия, как в растительных сообществах, так и в ландшафте в целом.

Дело в том, что растительность ‑ это такой компонент окружающей среды, который регулирует нормальное функционирование всех остальных, начиная от газового состава атмосферы, режима поверхностного стока и кончая урожайностью сельскохозяйственных культур, что выявил и о чем писал в свое время ещё В.В. Докучаев. Между тем, людям свойственно забывать о жизненной необходимости сохранения растительности, потому что связь жизни на Земле с растительностью опосредована со многими другими факторами. Как правило, увидеть конечное звено цепи бывает нелегко, поэтому часто приходится слышать пренебрежительные и иронические высказывания о каких-то "цветочках и травках" (а также "птичках и бабочках"), якобы несравнимых по значению с интересами людей в связи с осуществлением того или иного объекта или проекта.

На самом же деле, существует круг видов флоры в каждом регионе, которые подлежат охране по причине своей редкости или даже уникальности, тенденции к исчезновению. Эти виды, перечисленные в Красных книгах различного уровня, и при прогнозе последствий того или иного вида антропогенной деятельности необходимо выявить такие виды, их места обитания на данной территории и, в случае необходимости, скорректировать проектные решения, чтобы не допустить гибели этих видов. Но дело не только в сохранении редких и исчезающих видов. Оценка воздействия на растительность предполагает также анализ возможных последствий нарушения растительности, обеспечивающий стабильное функционирование всех экосистем региона, включая антропоэкосистемы. В свою очередь, растительность зависит от всех природных факторов, проявление которых связано с зонально-региональными особенностями. От этого зависят состав и фитоценетическая структура растительности, её биологическая продуктивность, а, следовательно, и энергетическая эффективность, её динамические тенденции. Все эти показатели являются основой оценок последствий воздействия на растительный покров.

Воздействия на растительность могут носить прямой и косвенный характер. К числу прямых воздействий относится непосредственное уничтожение растительности (вырубка лесов, сдирание дернины, выжигание участков с растительностью, распашка лугов и пр.). Косвенные воздействия опосредованы другими факторами, которые меняет антропогенная деятельность: изменение уровня грунтовых вод, изменение микроклимата, загрязнение атмосферы и почвенного покрова.

В последнее время всё более существенную флористическую роль играет загрязнение, особенно атмосферное. Как оказалось, растения часто более чувствительны к химическому загрязнению, чем человек, поэтому ПДК загрязняющих веществ в воздухе, утвержденные в качестве санитарно-гигиенических нормативов, не годятся для растительности (особенно для вечнозеленых деревьев и кустарников). Общепринятых ПДК для растительности пока нет. Есть частные, как например, нормативы, утвержденные для территории Музея-усадьбы "Ясная Поляна". За неимением других следует пользоваться этими нормативами, внося поправки на сопутствующие обстоятельства (состав и существующее состояние растительности, район деятельности).

Никаких данных о предельно-допустимых концентрациях ЗВ в почвах для растительности нет. Существуют лишь сельскохозяйственные нормативы оптимального внесения удобрений в почву и содержания в ней ядохимикатов, а также известно, что различные растения обладают избирательной способностью к поглощению отдельных элементов: одни накапливают в большом количестве свинец (сирень), другие цинк (фиалка) и т.д. Не страдая при этом сами, растения могут служить передаточным звеном распространения ЗВ, которые по трофическим цепям поступают в живые организмы. Оценки воздействия любого вида антропогенной деятельности на растительный покров затруднены тем, что отсутствуют какие-либо определенные количественные нормативы состояния растительности. Здесь возможны только экспертные оценки, позволяющие получить комплексную оценку состояния и устойчивости растительности, хотя в данном случае приходится полагаться на профессионализм и опыт экспертов.

В числе биотических показателей оценки состояния экосистем и геосферных оболочек В.В. Виноградовым предлагается выделять пространственные, динамические и тематические показатели, из которых в числе последних наибольшее значение признается за ботаническими.

Ботанические (геоботанические) критерии не только чувствительны к нарушениям окружающей среды, но и наиболее представительны ("физиономичны"), наилучшим образом помогающие проследить зоны экологического состояния по размерам в пространстве и по стадиям нарушения во времени. Ботанические показатели весьма специфичны, т.к. разные виды растений и разные растительные сообщества в разных географических условиях имеют неодинаковую чувствительность и устойчивость к нарушающим воздействиям и, следовательно, одни и те же показатели для квалификации зон экологического состояния могут существенно варьироваться для разных ландшафтов. При этом учитываются признаки негативных изменений на разных уровнях: организменном (фитопатологические изменения), популяционном (ухудшение видового состава и фитоценометрических признаков) и экосистемном (соотношение площади в ландшафте).

Биохимические критерии экологического нарушения флоры основаны на измерениях аномалий в содержании химических веществ в растениях. Для квалификации критического экологического нарушения территории используются показатели изменения соотношения содержания токсичных и биологически активных микроэлементов в укосах растений с пробных площадок и в растительных кормах. В лесах распространенным токсикантом, воздействие, которого на растения приводит к необратимым физиологическим и метаболическим нарушениям, является диоксид серы. Негативное действие тяжелых металлов на растения в основном, связано с их проникновением в клеточные структуры с почвенным раствором.

В целом же аэротехногенный путь поступления поллютантов в растения через их ассимиляционные органы определяет деградацию лесных биогеоценозов в условиях воздействия выбросов, например, металлургических предприятий. Накопление металлов в ассимилирующих органах исследуемых растений увеличивается с ростом уровня загрязнения среды их произрастания, такая закономерность характерна только для тех металлов, которые являются приоритетными для состава выбросов металлургических предприятий. Другие металлы (не промышленного происхождения) распределяются по территории равномерно, и завистмости из аккумуляции от зоны поражения пока не найдено. Наиболее информативные биохимические показатели поражения лесных экосистем приведены в табл. 9.

Биохимические критерии оценки нарушенности экосистем

ПОКАЗАТЕЛИ (по содерж. хим. веществ в сухой массе трав (мг/кг)	Классы состояния экосистем
	I - норма (Н)	II - риск (Р)	III - кризис (К)	IV – бедствие (Б)
Максимально допустимое соотношение С:N в растениях	12-8	8-6	6-4	менее 4
Максимально допустимое содержание Pb, Cd, Hg, As, Sb	1,1-1,5	2-4	5-10	более 10
Содержание Tl, Se (по превышению фона)	менее 1,5	2-4	5-10	более 10
Содержание Al, Sn, Bi, Te, Wo, Mn, Ga, Ge, In, It (по превышению фона)		1,5-2	2-10	10-50
Содержание Cu в растениях (кг/кг)	10-20	30-70	80-100	более 100
Содержание Zn (кг/кг)		30-60	60-100	100-500
Содержание Fe (мг/кг)		50-100	100-200	100-500
Содержание Mo (мг/кг)	2-3	3-10	10-50	более 50
Содержание Co (мг/кг)		0,3-1,0	1-5	5-50

 

Учитывая всё вышеуказанное, при обосновании и оценке воздействия на фауну (растительный мир) Регламентом проведения рекомендуется рассматривать следующее.

1. Характеристика лесной и др. растительности в зоне воздействия объекта и оценка состояния преобладающих растительных сообществ.

2. Редкие, эндемичные, занесённые в Красную книгу виды растений, описание их местообитаний.

3. Оценка устойчивости растительных сообществ к воздействию.

4. Прогноз изменений в растительных сообществах при реализации проекта.

5. Функциональное значение преобладающих растительных сообществ, прогноз изменений их функциональной значимости при реализации проекта.

6. Оценка пожароопасности растительных сообществ.

7. Последствия прогнозируемых изменений в растительности для жизни и здоровья населения, его хозяйственной деятельности.

8. Оценка рекреационного воздействия и прогноз изменений в растительности при возможных изменениях рекреационных нагрузок (с учетом устойчивости растительных сообществ к воздействию).

9. Мероприятия по сохранению растительных сообществ:

- редких, эндемичных, занесенных в Красную книгу видов растений;

- продуктивности растительных сообществ;

- качеству растительной продукции.

10. Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности лесов и других растительных сообществ.

11. Оценка ущерба, причиняемого растительности вследствие нарушения и загрязнения окружающей природной среды (воздуха, воды, почв), рубки лесной растительности и перепланировки территорий.

12. Объем природоохранных мероприятий и оценка стоимости мероприятий по охране лесной и др. растительности, компенсационные мероприятия, в том числе, в случае аварий.

Лекция №8

Предыдущая1234567Следующая

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: