ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.09.2020
Просмотров: 1423
Скачиваний: 4
46
химических
барьеров
.
Результатом
этих
исследований
обычно
являет
-
ся
оценка
совместимости
или
несовместимости
природных
и
техно
-
генных
геохимических
потоков
,
степени
изменчивости
и
устойчиво
-
сти
природных
систем
к
техногенезу
.
Этап
ландшафтно
-
геохимического
прогноза
.
Задача
этого
этапа
заключается
в
предсказании
развития
изменения
природной
среды
на
основе
изучения
прошлых
и
современных
природных
и
природно
-
антропогенных
состояний
.
Подобные
исследования
базируются
на
представлениях
об
устойчивости
природных
систем
к
техногенным
нагрузкам
и
анализе
их
ответных
реакций
на
эти
воздействия
.
Такой
подход
отражен
в
представлениях
М
.
А
.
Глазовской
о
технобиогеомах
–
территориальных
системах
со
сходной
ответной
реакцией
на
одно
-
типные
антропогенные
воздействия
.
4.2.
Ландшафтно
-
геофизические
методы
исследований
Особое
место
в
геоэкологии
занимает
метод
балансов
,
представ
-
ляющий
собой
совокупность
приемов
,
позволяющих
исследовать
и
прогнозировать
развитие
геосистем
путем
сопоставления
прихода
и
расхода
вещества
и
энергии
.
Основой
метода
служит
баланс
(
балансо
-
вая
матрица
,
модель
),
в
котором
содержится
количественная
оценка
движения
вещества
и
энергии
в
пределах
системы
или
при
ее
взаимо
-
действии
с
окружающей
средой
.
Метод
балансов
позволяет
просле
-
живать
динамику
суточных
и
годовых
циклов
,
анализировать
распре
-
деление
потоков
вещества
и
энергии
по
разным
каналам
.
Основанные
на
методе
балансов
научные
исследования
включа
-
ют
следующие
этапы
: 1)
составление
предварительного
списка
при
-
ходных
и
расходных
статей
; 2)
количественное
измерение
параметров
по
статьям
прихода
и
расхода
; 3)
составление
карт
и
профилей
рас
-
пределения
параметров
; 4)
учет
соотношения
приходных
и
расходных
частей
и
выявление
тенденций
изменения
системы
.
Метод
балансов
в
исследованиях
природных
геосистем
.
В
фи
-
зико
-
географических
исследованиях
широко
используются
уравнения
радиационного
,
теплового
,
водного
балансов
,
баланса
биомассы
и
др
.
Радиационный
баланс
представляет
собой
сумму
прихода
и
рас
-
хода
потоков
радиации
поглощаемой
и
излучаемой
атмосферой
и
зем
-
ной
поверхностью
.
47
Тепловой
баланс
рассматривается
как
сумма
потоков
тепла
,
при
-
ходящих
на
земную
поверхность
и
уходящих
от
нее
.
Водный
баланс
определяет
разность
между
привносом
и
выносом
влаги
в
геосистеме
,
с
учетом
переноса
влаги
по
воздуху
в
виде
паров
и
облаков
,
с
поверхностным
стоком
,
с
грунтовым
стоком
,
в
зимнее
вре
-
мя
–
со
снегопереносом
.
Баланс
биомассы
определяет
динамику
биомассы
и
ее
долю
в
структуре
геомасс
ПТК
.
Например
,
балансовое
уравнение
древесной
части
леса
имеет
две
статьи
прихода
:
долговременный
прирост
дре
-
весина
и
сезонный
–
листья
;
и
три
статьи
расхода
:
опад
и
поедание
,
потери
на
дыхание
и
опад
листьев
.
Биомасса
определяется
в
сыром
весе
,
в
весе
абсолютно
сухого
вещества
или
зольности
.
Для
определе
-
ния
энергии
биомассу
пересчитывают
на
калории
,
выделяющиеся
при
сжигании
каждого
отдельного
организма
.
Количественные
соотношения
между
продуктивностью
расти
-
тельности
и
ресурсами
тепла
и
влаги
определяются
с
использованием
показателей
радиационного
баланса
за
год
,
атмосферных
осадков
за
год
и
радиационного
индекса
сухости
.
Энергетический
баланс
в
изучении
геосистем
является
одним
из
немногих
подходов
,
дающих
возможность
проводить
анализ
состоя
-
ния
и
функционирования
природных
и
природно
-
антропогенных
сис
-
тем
в
единых
единицах
измерения
.
Теоретической
основой
энергети
-
ческого
баланса
является
концепция
открытых
термодинамических
неуравновешенных
систем
.
Энергия
поступает
в
природную
геосис
-
тему
главным
образом
от
солнечного
излучения
,
а
в
природно
-
антропогенную
систему
из
двух
источников
солнечного
излучения
,
которое
превращается
в
химическую
энергию
тканей
растений
;
и
от
искусственной
энергии
в
виде
топлива
,
товаров
и
услуг
,
определяемой
накопленной
энергоемкостью
.
В
пределах
рассматриваемой
системы
только
незначительная
часть
энергии
(
менее
1 %)
используется
для
удовлетворения
потребностей
людей
,
остальная
часть
подвергается
разнообразным
преобразованиям
,
которые
сопровождаются
потерей
тепла
.
Конечный
этап
этих
преобразований
определенное
количест
-
во
энергии
,
накопленное
в
первичной
продукции
растений
и
в
опреде
-
ленных
товарах
.
Универсальность
энергетических
характеристик
обеспечивает
их
применение
к
сложным
природным
и
природно
-
антропогенным
геосистемам
,
что
превращает
использование
метода
энергетического
баланса
в
эффективное
средство
исследования
про
-
блем
окружающей
среды
.
48
Ландшафтно
-
геофизические
исследования
направлены
на
вы
-
деление
вертикальной
структуры
и
функционирования
геокомплекса
.
В
качестве
основного
объекта
рассматривают
стексы
–
суточные
со
-
стояния
структуры
и
функционирования
ПТК
.
Изучение
геокомплексов
проводится
главным
образом
при
ста
-
ционарных
наблюдениях
,
где
изучают
трансформацию
солнечной
энергии
,
влагоооборот
,
биогеоцикл
,
вертикальную
структуру
ПТК
.
Многолетняя
апробация
методики
позволила
проводить
ландшафтно
-
геофизические
исследования
не
только
стационарным
,
но
и
экспеди
-
ционным
маршрутным
методом
,
с
опорой
на
базу
стационарных
на
-
блюдений
в
регионе
исследований
.
Первоначально
в
ПТК
выделяют
геомассы
,
по
их
соотношению
геогоризонты
.
Геомассы
и
геогоризонты
являются
системообразую
-
щими
элементами
вертикальной
структуры
геокомплекса
,
а
ведущим
процессом
рассматривается
изменение
вертикальной
структуры
.
Геомассы
выделяют
по
однородности
агрегатного
состояния
,
близким
значениям
удельной
массы
и
специфическому
функциональ
-
ному
назначению
.
Например
,
в
почве
имеются
педомасса
различного
мехсостава
,
литомасса
(
включения
),
гидромасса
(
почвенная
влага
),
фитомасса
корней
,
мортмасса
(
подстилка
,
торф
),
зоомасса
(
почвенная
мезофауна
).
Геогоризонты
–
сравнительно
однородные
слои
в
вертикальном
профиле
геокомплексов
.
Каждый
геогоризонт
характеризуется
специ
-
фичным
набором
и
соотношением
геомасс
.
Геогоризонты
легко
выде
-
ляются
визуально
,
их
набор
изменяется
в
течение
года
в
отличие
от
ярусной
структуры
растительности
или
генетических
горизонтов
почв
.
Индексация
геогоризонтов
построена
на
следующих
правилах
:
в
индексе
горизонта
классы
геомасс
указываются
в
порядке
их
убыва
-
ния
(
по
массе
);
после
класса
геомасс
через
запятую
указывают
все
ви
-
ды
;
после
индекса
указывается
его
граница
относительно
поверхности
почвы
(
в
метрах
).
Прирост
или
убыль
геомасс
показывается
стрелками
вверх
или
вниз
,
а
индексы
фотосинтезирующих
фитомасс
,
находя
-
щихся
в
пассивном
состоянии
зимой
,
даются
в
скобках
.
Стационарные
наблюдения
позволили
обосновать
индикацию
стексов
по
вертикальной
структуре
геокомплексов
.
Суточное
состоя
-
ние
выделяется
по
сочетанию
следующих
трех
групп
признаков
:
тер
-
мического
режима
,
увлажнения
и
изменения
вертикальной
структуры
.
49
5.
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ
ОЦЕНКА
И
НОРМИРОВАНИЕ
КАЧЕСТВА
ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ
Основные
понятия
.
Геоэкологическая
оценка
и
нормирование
качества
окружающей
среды
производится
с
целью
установления
пре
-
дельно
допустимых
норм
воздействия
,
гарантирующих
экологиче
-
скую
безопасность
населения
,
сохранение
генофонда
,
обеспечиваю
-
щих
рациональное
использование
и
воспроизводство
природных
ре
-
сурсов
в
условиях
устойчивого
развития
хозяйственной
деятельности
.
Под
воздействием
понимается
антропогенная
деятельность
,
связанная
с
реализацией
экономических
,
рекреационных
,
культурных
интересов
и
вносящая
физические
,
химические
,
биологические
изменения
в
при
-
родную
среду
.
Количественные
и
качественные
характеристики
таких
воздействий
рассматриваются
как
антропогенная
нагрузка
.
Оценка
качества
окружающей
среды
отражает
состояние
ее
при
-
родной
составляющей
,
включая
естественные
природные
процессы
и
явления
и
антропогенно
обусловленные
нарушения
природной
среды
,
а
также
социально
-
экономические
условия
жизнедеятельности
насе
-
ления
с
учетом
уровня
жизни
,
экономического
климата
,
социально
-
экологической
обстановки
,
в
том
числе
демографической
и
медико
-
географической
.
Особое
внимание
уделяется
определению
физиче
-
ской
величины
воздействия
на
компоненты
окружающей
среды
и
оценке
значимости
такого
воздействия
.
Наиболее
простым
и
часто
применяемым
методом
оценки
значимости
является
сравнение
вели
-
чины
воздействия
с
существующими
нормативами
качества
окру
-
жающей
среды
.
Выбор
показателей
оценки
может
быть
дифференцирован
в
за
-
висимости
от
социально
-
экономического
назначения
геосистем
.
Для
природоохранных
объектов
нагрузка
должна
сводиться
к
минимуму
и
не
превышать
фоновых
значений
.
Лесохозяйственные
геосистемы
оцениваются
с
точки
зрения
возможности
сохранения
биоразнообра
-
зия
территорий
,
восстановления
используемого
ресурсного
потенциа
-
ла
.
Сельскохозяйственные
по
показателям
территориального
рас
-
пространения
угодий
,
интенсивности
физических
и
химических
воз
-
действий
,
оценки
состояния
отдельных
компонентов
(
загрязненности
почв
,
вод
,
переуплотнения
почв
,
развития
эрозионных
процессов
),
энергетическому
балансу
геосистем
.
Антропогенные
нагрузки
для
на
-
селенных
пунктов
,
как
правило
,
оцениваются
через
показатели
каче
-
50
ства
среды
обитания
человека
качества
воздушного
и
водного
бас
-
сейнов
(
выраженные
в
санитарно
-
гигиенических
нормах
).
Социально
-
экологические
характеристики
состояния
населения
включают
степень
детериорированности
(
нарушенности
)
окружаю
-
щей
среды
,
медико
-
географическую
обстановку
и
уровень
комфорт
-
ности
.
Оценка
детериорированности
объединяет
традиционные
ком
-
плексные
оценки
загрязнения
природных
сред
и
площади
нарушен
-
ных
экосистем
.
В
числе
медико
-
демографических
показателей
учиты
-
вается
детская
и
общая
смертность
,
рождаемость
,
средняя
ожидаемая
продолжительность
жизни
,
показатель
миграции
.
Уровень
комфорт
-
ности
связан
с
анализом
климатических
параметров
и
природных
предпосылок
болезней
.
Ключевым
этапом
геоэкологической
оценки
качества
окружающей
среды
является
интегральная
оценка
природно
-
го
,
антропогенного
и
социально
-
экологического
фона
через
картогра
-
фирование
источников
антропогенных
воздействий
,
структуры
ПТК
и
отдельных
компонентов
,
медико
-
географической
и
социально
-
экологической
обстановки
.
В
связи
с
расширением
региональных
исследований
и
развитием
геоинформационных
технологий
усиливается
внимание
к
использова
-
нию
количественных
методов
и
математического
моделирования
как
средства
аналитической
обработки
больших
массивов
экологической
информации
,
оценивания
и
территориальной
дифференциации
.
Нормирование
качества
окружающей
среды
подразумевает
на
-
ложение
граничных
условий
(
нормативов
)
как
на
само
воздействие
,
так
и
на
факторы
природной
среды
и
отклики
экосистем
.
Первона
-
чально
были
разработаны
нормативы
санитарно
-
гигиенического
нор
-
мирования
,
касающегося
условий
среды
обитания
человека
.
Экологи
-
ческое
нормирование
учитывает
допустимую
нагрузку
на
экосистему
,
при
которой
отклонение
от
нормального
состояния
системы
не
пре
-
вышает
естественных
изменений
.
Нормативы
качества
выражаются
в
предельно
допустимых
кон
-
центрациях
(
ПДК
)
вредных
веществ
,
которые
при
воздействии
за
оп
-
ределенный
промежуток
времени
практически
не
влияют
на
здоровье
человека
или
состояние
экосистемы
.
Нормативы
устанавливаются
и
утверждаются
специально
уполномоченными
государственными
ор
-
ганами
в
области
охраны
окружающей
природной
среды
,
санитарно
-
эпидемиологического
надзора
и
совершенствуются
по
мере
развития
науки
и
техники
с
учетом
международных
стандартов
.