Способи оцінки та прогнозування техногенного забруднення компонентів довкілля

Протягом більше 20 років, починаючи з 1990 р., Наукова школа «Захист природи та раціональне використання ресурсів» професора О.М. Адаменка, у якій «виросло» 4 доктори і 18 кандидатів технічних, геологічних та географічних наук, розробляє методики та способи оцінки екологічного стану компонентів довкілля для прогнозування розвитку екологічної ситуації з метою еколого-безпечного сталого розвитку територій та збалансованого використання природних ресурсів.

Свою наукову розробку на цю тему ми опублікували більше як у 10 монографіях, 5  підручниках і навчальних посібниках, 20 статтях і тезах доповідей на міжнародних та всеукраїнських конференціях, отримали гранти ЮНЕСКО (Париж, Марбург – ФРН, 1997), Світового Банку (Вашингтон – США, 2001), Європейського Союзу (TACIS, 2003), демонстрували свою методику і спосіб її практичного використання на міжнародних виставках «Довкілля Європи» та «Екофорум – 2011» та ін. Не приділяючи належної уваги захисту авторських прав на свою розробку, ми допустили привласнення її одним із 15 співавторів О.М. Адаменка, який без будь-якого посилання на інших авторів розробки оформив патент на винахід. Це і заставляє нас наголосити на основних складових наукової розробки О.М. Адаменка та учнів його Наукової школи з проблем комп’ютеризованих геоінформаційних систем оцінки стану довкілля та систем екологічної безпеки територій.

Аналіз екологічного стану території району Ер та окремих компонентів навколишнього природного середовища – літосфери Елс, геофізсфери Егф, геоморфосфери Егм, педосфери Епд, гідросфери Егд, атмосфери Еат, фітосфери Ефс, зоосфери Езс, демосфери Едм та техносфери Eт – дозволив розробити алгоритм геоекологічного аудиту для оцінки екологічної ситуації району та екологічних станів указаних компонентів довкілля:

                      Ер = f (Елс, Егф, Егм, Епд, Егд, Еат, Ефс, Езс,Едм, Етс),                                                   (1)

де екологічний стан кожного компоненту залежить від багатьох чинників.

Наприклад, екологічний стан педосфери Епд залежить від природних (Епрпд) її особливостей і техногенних змін (Етспд), що відбулись під впливом забруднення важкими металами (Евмпд), пестицидами (Eпспд), радіонуклідами (Ернпд), нафтопродуктами (Eнфпд), надлишком мінеральних добрив (Е мдпд) та ін. забруднювачів. Звідси:

                                                Епд=f (Enpпд., Етспд),                                                       (2)
                 
                        Етспд = f (Евмпд, Епспд, Ернпд, Енфпд, Емдпд,…).                                                   (3)

Оцінку забруднення компонента довкілля (наприклад, грунту важкими металами Евмпд) проводять, за методикою В.М. Гуцуляка, через геохімічні коефіцієнти і показники: Кс – коефіцієнти концентрації або аномальності хімічних елементів і Zc – сумарні показники забруднення:

                                                    Кс =,                                                                           (4)

де Сі – вміст і-того елементу в компоненті ланд­шафту,
Сф – його природний фон.

                                                   ,                                                                               (5)

де Zc – сумарний показник забруднення природного компонента,
n – загальна кількість врахованих хімічних елементів-забруднювачів,
Kci – коефіцієнт концентрації елемента.

Екологічні стани кожного ландшафтного компонента виносяться на карту сучасної екологічної ситуації регіону, основою якої є ландшафтна карта. При цьому, якщо техногенне навантаження від нормального до напруженого, то геоекологічні зони співпадають з ландшафтами, а якщо ми маємо справу з дуже інтенсивним забрудненням від потужного техно­генного джерела, наприклад Бурштинської ТЕС, коли ландшафт уже неспроможний «переробити» потік забруднень, тоді геоекологічні зони, смуги і т.п. розташовуються неузгоджено з контурами ландшафтів.

Критерії оцінки геоекологічного стану основних компонентів довкілля визначаються за рівнем їх забруднення або порушення в умовних одиницях (балах) шляхом ранжування залежно від трансформованості компонентів.

Таке ранжування дає змогу виділяти до восьми екологічних станів: нормальний, задовільний, напружений, складний, незадовільний, передкризовий, критичний, катастрофічний.

При співставленні геоекологічних смуг з ландшафтним районуванням було встановлено, що смуги забруднень різного типу в основному співпадають з ландшафтними місцевостями, а іноді в межах однієї місцевості виділяється дві смуги. Це залежить від набору тих об'єктів, які забруднюють ту чи іншу місцевість. Отже, ми пропонуємо при геоекологічному (еколого-ландшафтному) районуванні виділяти нову одиницю – геоекологічиу, або еколого-ландшафтну смугу, що відповідає одній або кільком місцевостям і характеризується певним комплексом ландшафтних умов та, відповідно, – їх трансформованістю під впливом техногенного навантаження.

Розподіл показників захворюваності в межах визначених нами геоекологічних смуг добре корелюється з екологічним станом компонентів довкілля в межах тієї чи іншої смуги.

Інститутом екологічної безпеки і природних ресурсів (НДІ ЕБПР) та кафедрою екології Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу (ІФНТУНГ) виконано оцінку сучасної екологічної ситуації на різних ієрархічних рівнях, в різних масштабах: на прикладі Центральної та Східної Європи (1:3 000 000), Карпатського Єврорегіону (1:650 000), держави – України (1:1 000 000), чотирьох областей Карпатського регіону (1:500 000), Івано-Франківської області (1:200 000), кількох адміністративних районів цієї та Тернопільської  областей (1:50 000), Надвірнянського, Долинського та Прилуцького нафтопромислових районів (1:50 000-1:10 000), Пасічнянського та інших нафтогазових родовищ (1:10 000-1:1 000), м. Івано-Франківська (1: 10 000).

Всього до бази даних було включено 4220 параметрів: по Карпатському Єврорегіону – 820, по Україні – 910, по Івано-Франківській області – 790, адміністративному району – 560. Це забезпечило можливість розробити послідов­ність кроків процесу екологічних досліджень – від екологічного аудиту, що описаний вище, через екологічний моніторинг до прогнозу розвитку змін довкілля і екологічного менеджменту.

Організація екологічного моніторингу – це наступний після екологічного аудиту етап оцінки впливу техногенного забруднення на довкілля. Принцип моніторингу ґрунтується на безпе­рервних стеженнях за природними та антропоген­ними змінами всіх екологічних показників, що характеризують стан екосистем на певний час спостережень. Щоб визначити екологічний стан тієї чи іншої природно-техногенної системи, зробити прогноз її подальшого розвитку, запо­бігти негативним наслідкам її впливу на людей, необхідно вивчити динаміку природних змін усіх вищезазначених компонентів та вплив на них антропогенних чинників. Для цього розроблені структури баз даних екологічної інформації по кожному із десяти компонентів (включаючи і техносферу) довкілля, які потім об'єднані в комп'ютерний банк екологічної інформації. В кожній базі – від 20 до 100 екологічних показників, що мають різну динаміку. Загальна кількість екологічних показників - кілька тисяч.

Прогноз змін екологічної ситуації залежно від різних сценаріїв соціально-економічного розвитку територій виконується шляхом визначення екологічних станів тієї чи іншої території відповідно до існуючого чи заданого режимів її подальшого функціонування. Користуючись комп'ютерними екологічними картами, можна моделювати різні екологічні ситуації. Комп'ютерне картографічне моделювання виконується з використанням математичного забезпечення MAP-INFO, ARC CAD, ПАРК та інших. Різні прогнозні моделі порівнюються з нормативним станом довкілля, визначаються розміри відхилень та їх негативні наслідки. Тільки після такої екологічної оцінки можна науково обґрунтовано управляти станом довкілля з допомогою довгострокових екологічних програм або оперативних природоохоронних заходів.

УДК 504.064
Адаменко О.М. Способи оцінки та прогнозування техногенного забруднення компонентів довкілля [Електронний ресурс]  / [Адаменко О.М., Адаменко Я.О., Міщенко Л.В. та ін.] // Збірник наукових статей “ІІІ-го Всеукраїнського з’їзду екологів з міжнародною участю”. – Вінниця, 2011. – Том.1. – С.41–43. Режим доступу: http://eco.com.ua/

Скачати в форматі pdf:

Оцінка: 
0
No votes yet