Типизация эколого-географических ситуаций

(по Г.В. Сдасюк, А.С. Шестакову, 1995)

Завершающим этапом работ является оценка сложившейся на изученной территории эколого-географической обстановки с точки зрения ее остроты или напряженности. Такая оценка ЭГС носит явно выраженный антропоцентрический характер, так как по сути дела оценивается степень опасности последствий социально-экономического развития территории для систем жизнеобеспечения человека с позиций самого человека. Используются следующие оценочные категории по нарастанию степени опасности: благоприятная, удовлетворительная, нейтральная, конфликтная, напряженная, проблемная, нежелательная, критическая, окризисная, бедственная, катастрофическая ЭГС. Однако наиболее часто пользуются пятичленной классификацией эколого-географических ситуаций, основанной на выявлении уровня их остроты или «критичности», которая предусматривает выделение следующих классов ЭГС.

Удовлетворительные ЭГС как правило характеризуют районы слабо затронутые непосредственной антропогенной деятельностью (охраняемые территории, труднодоступные районы, районы с сохранившимся традиционным укладом хозяйства). В некоторых случаях это могут быть территории, где оптимальные условия искусственно созданы и поддерживаются человеком.

Конфликтные ЭГС формируются в районах со стабильным функционированием и развитием экономических и социально-политических структур.

Кризисные ЭГС – пограничный класс, своеобразная критическая точка в их развитии. Отделяют благоприятные для общества ЭГС от подавляющих его жизнедеятельность. Выявление этих ЭГС наиболее важно, т. к. именно эти районы требуют неотложных мероприятий по стабилизации ситуаций, разрешению противоречий природопользования, принятия управленческих решений.

Бедственные ЭГС характерны для районов, где происходит разрушение природной основы, механизмов саморегулирования, сложившихся систем природопользования. В результате эффекта границы и саморасширения опасны для соседних территорий.

Катастрофические ЭГС характеризуются устранением субъекта противоречий природопользования (смерть людей, закрытие предприятий, гибель государства и т. д.), полным разрушением систем природопользования, непригодностью территории для поддержания прежнего уровня и типа жизнедеятельности без постоянных внешних стимуляторов.

Отдельно выделяются аварийные ЭГС, возникающие в результате крупных технологических аварий (например, авария на Чернобыльской АЭС) и природных катастроф (землетрясения, извержения вулканов). Такие события обычно происходят в короткий промежуток времени, но имеют долговременные последствия, непредсказуемы и приводят к формированию бедственных и катастрофических ЭГС. В целом определение эколого-географической ситуации территории позволяет определить ее положение относительно критического уровня, за которым наступают необратимые изменения окружающей среды, а также выработать систему мероприятий для предотвращения ухудшения экологической обстановки.

Самой крупной техногенной катастрофой конца XX в. является авария на Чернобыльской АЭС, произошедшая 26 апреля 1986 г. Она намного превосходила по мощности предшествовавшие ей аварии на атомных станциях в Англии (1957 г.) и в США (1979 г.). Взрыв четвертого реактора ЧАЭС привел к разогреву его активной зоны до 4000 ⁰С. В результате над ним образовался факел, в котором нижние слои атмосферы насыщались компонентами топлива, а высокие – продуктами сублимации из разрушенных тепловыделяющих элементов. Соответственно радиоактивные извержения состояли из относительно твердых частиц (ядерного топлива) и аэрозолей.

В первые часы из реактора выносились продукты разрушения вместе с сухой пылью, которые не поднимались выше 1 – 1,5 км и осели в примыкающем к АЭС подфакельном пространстве, чем обусловлена высокая плотность загрязнения вокруг ЧАЭС. Аэрозоли поднялись на высоту 3,5 – 4,5 км и переносились воздушными потоками на большие расстояния.

В результате аварии возникла обширная нуклеарная геосистема радиоактивного загрязнения с ядром в зоне реактора. Эту систему можно расчленить на несколько зон:

1 – подфакельное пространство, включающее тридцатикилометровую зону. Эта площадь вытянута в западном направлении и имеет в поперечнике 70 км. Наибольшую роль здесь сыграло сухое загрязнение с выпадением церия, плутония.

2 – зона атмосферной разгрузки радионуклидов (цезий-137, стронций-90), происходившей с атмосферными осадками. Она охватывает обширные пространства, простирающиеся на сотни и тысячи километров от ЧАЭС (до Польши, Чехии, Германии, Финляндии, Швеции) и имеет пятнистый характер. При конденсации влаги и выпадении осадков из них формировались многочисленные поля и пятна радиоактивного загрязнения. Именно такой характер носит загрязнение радионуклидами на территории Беларуси, общая площадь которого составляет 100 тыс. км². Здесь проживало 2,5 млн. человек, расположено 7820 населенных пунктов. Загрязнению подверглись 18 % пахотных угодий, 25 % лесов республики.

При ландшафтном анализе нуклеарной системы следует учитывать различные уровни горизонтального строения ПТК. В зоне атмосферной разгрузки проявляется влияние комплексов регионального уровня (ландшафтных районов, провинций). Известно, что с увеличением абсолютной высоты местности в результате неравномерного нагрева земной поверхности усиливается турбулентность воздуха, что приводит к повышению плотности радиационного загрязнения. Велика также роль орографических барьеров на выпадение конвективных осадков, при этом наибольшая их часть приходится на территории перед барьером и на нем. Показательны в этом отношении восточные склоны Новогрудской и южные склоны Ошмянской возвышенностей, загрязненные радионуклидами.

Комплексы локального уровня (урочища, фации) влияют на концентрацию радионуклидов в приземном слое тропосферы, где происходят процессы ветрового перераспределения осадков, дефляции почв, эоловой аккумуляции. Важную роль при этом играют ветровые барьеры, которые формируются местной ландшафтной структурой: неровностями и расчлененностью мезорельефа, участками леса, антропогенными сооружениями. Ландшафтно-радиационные исследования, предпринятые сразу после аварии на Чернобыльской ЭАС сотрудниками института географии Академии Наук Украины (В.С. Давыдчук, Р.Ф. Зарудная и др.) показали, что плотность радиационного загрязнения напрямую зависит от структуры урочищ. В Беларуси подобные работы стали проводиться с 1991 г. Пинским консультационно-диагностическим центром Государственного комитета по проблемам Чернобыльской аварии при участии профессора БГУ Г.И. Марцинкевич и кандидата географических наук И.И. Счастной. Для производства систематических наблюдений была заложена сеть, состоящая из 18 ландшафтно-геохимических полигонов, расположенных в различных ландшафтах Гомельской, Могилевской и Брестской областей. Позднее эти ЛГП были включены в систему национального радиоэкологического мониторинга почв.

Основными объектами изучения ЛГП явились урочища, картографирование которых осуществлялось в крупном масштабе (1:

25 000). Отбор образцов почвы производился внутри урочищ с учетом характера рельефа и растительности. В образцах определялось содержание цезия-137, стронция-90, плутония-238. При сопоставлении ландшафтных карт с картами плотности загрязнения Cs-137 получены следующие результаты. Максимальные уровни загрязнения отмечены в урочищах с высокими абсолютными отметками, сложным строением рельефа и дисперсной структурой растительности. В Белорусском Полесье ПТК с такими особенностями встречаются в холмисто-моренно-эрозионных (мелкохолмистые урочища с западинами, пашней, садами, населенными пунктами), аллювиальных террасированных (волнистые с дюнами, котловинами, сосновыми лесами, участками болот) ландшафтах. Минимальные уровни загрязнения в пределах всех модельных участков свойственны мелиорированным урочищам болотных, озерно-аллювиальных и пойменных ландшафтов (рис.34).

Рис. 34. Карта загрязнения территории полигона Сs-137. ЛГП № 5 "Лубень". Наровлянский район. Гомельская область.

1 - 0,47-4,83 Ки/км²; 2 - 4,83-9,19 Ки/км²; 3 - 9,19-13,56 Ки/км²; 4 - 13,56-17,92 Ки/км²; 5 – 17,92-22,28 Ки/км².

Поведение радионуклидов и их влияние на человека и окружающую среду стали изучаться с 60-х гг. XX в., когда в атмосфере проводились испытания ядерного оружия. Уже тогда выяснилось, что образующиеся при взрывах атомной бомбы радионуклиды быстро поднимаются в верхние слои тропосферы и стратосферу и на высоте около 23 км образуют крупный резервуар. Время жизни радионуклидов и нахождение в резервуаре зависит от географической широты: в полярных широтах - до 1 года, в экваториальных –4-5 лет. Из резервуара радионуклиды разносятся по всей планете, при этом скорость широтного распространения в 10 раз выше, чем меридионального. Значительная их часть осаждается на поверхность земли атмосферными осадками. При этом наибольшая радиоактивность зарегистрирована при небольших осадках (4 – 5 мм /сут.). Однако в дождливые дни гамма-фон (радиоактивность воздуха) всегда ниже, чем в сухие.

После аварии на Чернобыльской АЭС в Беларуси были проведены крупномасштабные исследования по изучению поведения наиболее распространенных радионуклидов (Cs-137, Sr-90) в почвах, водных объектах, растениях. Cs-137 (период полураспада 30 лет) является очень подвижным элементом, быстро включается в биологический круговорот, достаточно активно поглощается растениями. Миграция Cs-137 из почвы в растения повышается: 1) с увеличением влажности почвы, достигая наибольшей активности в дерново-глеевых и торфяно-болотных почвах; 2) в почвах с малым содержанием обменного калия, в меньшей степени фосфора и кальция, в связи с чем внесение минеральных удобрений и известкование снижает активность цезия; 3) в зависимости от механического состава почв. Ряд ускорения миграции: суглинистые®осушенные торфяно-болотные®супесчаные®песчаные дерново-подзолистые почвы. Доказано, что на минеральных почвах не более 10 % содержащегося в почве радиоактивного цезия усваивается растениями. Попавший в водоем Cs-137 на 90 % осаждается в илах, 4 % поглащается водными организмами, 6 % содержится в воде.

В соответствии с данными радиоэкологического мониторинга земель в верхнем пятисантиметровом слое почвы замечено увеличение доли запаса:

- для Cs-137 в ряду: дерново-глеевая, дерново-подзолистая глеевая, дерново-подзолистая избыточно увлажненная, торфяно-болотная, дерново-подзолистая почва; для Sr-90 в ряду: дерново-подзолисто-глеевая, дерново-подзолистая временно избыточно увлажненная, дерново-подзолистая, торфяно-болотная почва; для изотопов Pu и Am-241 в ряду: дерново-подзолистая избыточноувлажненная, торфяно-болотная, дерново-глеевая,дерново-подзолистая почва.