Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферы

Оценка воздействия геологических и других природных и техногенных процессов на экосистему в целом и человека в частности, как и оценка состояния эколого-геологических условий могут осуществляться по комплексу критериев и показателей, которые могут быть разбиты на четыре группы:

  • геодинамические, оценивающие масштаб и интенсивность развития геологических процессов;
  • характеризующие возможные экологически неблагоприятные изменения абиотических компонентов ландшафта и его литогенной основы в результате активно действующих геологических процессов;
  • биологические, характеризующие изменение разных представителей биоты и их комплекса в целом;
    социально-экономические.

Биологические, экономические и социальные показатели предпочтительно использовать для оценки воздействия катастрофических процессов на территориях промышленно развитых и градопромышленных агломераций, специфика которых определяется высокой плотностью населения и концентрацией материальных ценностей человеческого общества. Ботанические и почвенные критерии наиболее информативны вне территорий интенсивного промышленного использования, где природа находится в более естественном состоянии. Геодинамические критерии оценки пригодны для территорий любой освоенности.

Геодинамические критерии и показатели масштаба и интенсивности развития геологических процессов

Для оценки влияния геологических процессов на состояние эколого-геологических условий используются критерии, характеризующие изменения рельефа, самого массива, качества геологического пространства. Они подразделяются на площадные (отношение нарушенной площади к ненарушенной или общей площади), энергетические (скорости и объемы смещаемых пород) и динамические (скорости, темпы нарастания негативных нарушений поверхности и подземного пространства литосферы). Численные значения таких критериев и выделяемые на их основе классы состояний эколого-геологических условий показаны в табл. 17-19.
Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферы
Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферы
Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферы
Эти критерии, несмотря на договорной статус их ранжирования, с успехом могут быть использованы при тематических работах, при мелко- и среднемасштабном картировании.

При крупномасштабных работах следует учитывать специфику проявления каждого процесса. Так, для оползней следует разделять пораженность стабилизировавшимися, временно стабилизировавшимися и действующими оползнями (табл. 38).

Наиболее важно учесть экологические последствия действующих оползней. Они связаны или с погребением под грунтовой массой людей, животных, растительности, инженерных сооружений, или со смещением, которое сопровождается нарушением ландшафта и деформацией сооружений, ведущей часто к их разрушению и жертвам. Поэтому в качестве критериев определения класса состояния эколого-геологических условий предлагается использовать объем, глубину и скорость смещения оползневых тел (см. табл. 38).

Так как на крупномасштабной карте в качестве самостоятельного массива пород могут быть выделены определенные объемы оползневых тел, существенное значение с точки зрения экологических последствий может иметь степень их активности (доля площади с признаками оползневых подвижек, %).

Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферы Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферы

Экологические последствия действия селя зависят от его мощности, определяемой суммарным объемом вынесенного твердого материала (тыс. м3), который во многом зависит от густоты селевой сети (км/км2), достаточно легко рассчитываемой путем дешифрирования аэрофотоснимков. Поэтому для определения класса состояния эколого-геологических условий предлагаются эти два показателя. Какова будет зона экологических нарушений при действии на человека, биоту и хозяйственные объекты снежных лавин, определяется размером площади, подверженной воздействию лавин (%) и их потенциальной энергией, зависящей от высоты падения и объема снежной массы (м3).
Экологические последствия обвалов связаны с ударной силой отдельных глыб и крупных блоков пород и с образованием завалов. Поэтому основной классификационный показатель — объем. Вторая группа геологических процессов обычно представляет прямой угрозы для жизни человека, но ухудшает качество природной среды, комфортность проживания человека и существования биоты. Для нее в качестве индивидуальных критериев оценки можно рекомендовать показатели и величины, приведенные в табл. 39.

Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферыКритерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферы Специфическая группа геодинамических критериев предложена Н.А.Касьяновой для оценки экологического риска функционирования литотехнических систем, расположенных в пределах геодинамических аномалий (табл. 40). Ранжирование на четыре категории осуществлено по эмпирическим данным, полученным при анализе аварий на нефтегазовых комплексах.Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферы

Критерии и показатели, характеризующие экологически неблагоприятные изменения абиотических компонентов ландшафта и его литогенной основы в результате активно действующих геологических процессов

Экологически неблагоприятные изменения абиотических компонентов ландшафта могут рассматриваться по нескольким позициям: степени и площади изменения природной среды под воздействием геологических процессов, глубине деформации литогенной основы, степени деградации почвенного покрова (смытости почвенных горизонтов, содержания гумуса и т. д.), изменению уровня грунтовых вод относительно критического значения, накоплению легкорастворимых солей, изменению поверхностного стока, покрытию поверхности абиотическими образованиями (в результате наводнений, селевых выносов, оползней-потоков и др.), возможности возникновения наведенных геологических процессов. В качестве примеров приведены показатели оценки состояния рельефа (табл. 41) и почвенного покрова (табл. 42) в зависимости от его измененности под воздействием природных и техногенных геологических процессов.

Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферы Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферы
В соответствии с этим перечнем к классу удовлетворительного состояния среды и зоне экологической нормы относятся территории со следующими последствиями развития геологических процессов: характерны незначительные изменения на ограниченной по площади территории (менее 5%); возможна локальная (менее 5% площади) деформация литогенной основы ландшафта на глубину до 5 м; почвы несмытые и слабосмытые (менее 10% горизонта Ai), с содержанием гумуса не менее 90% от природного; повышение уровня грунтовых вод не выше критического значения; незначительное увеличение содержания легкорастворимых солей.
К классу условно удовлетворительного состояния среды или к зоне экологического риска относятся территории, для которых характерны заметные негативные изменения природной среды геологическими процессами на площади до 25% с сохранением этой тенденции; деформация и смещение литогенной основы ландшафта на глубину до 20 м; повышение уровня грунтовых вод до 25% от критического; почвы слабо- и среднесмытые (горизонт Ai или 50% горизонта А), содержание гумуса 70-90% от природного, накопление легкорастворимых солей до 1,0%; нарушение поверхностного стока из-за подпруживания завальными дамбами высотой до 5 м русел ручьев и речек с образованием прудов и озер; локальное покрытие поверхности абиотическими образованиями мощностью до 10 см.

Читайте также:  Современные геодинамические зоны и аномалии литосферы и их экологическое значение

К классу неудовлетворительного состояния среды или к зоне экологического кризиса относятся территории, на которых последствия геодинамических воздействий достигают пороговых значений и приводят:

  • к существенному устойчивому отрицательному изменению ландшафта на территории площадью до 50%;
  • изменению характера рельефа; деформации и смещению литогенной основы ландшафта на глубину до 50 м;
  • повышению уровня грунтовых вод до 50% от критического;
  • сильной смытости почв;
  • накоплению легкорастворимых солей до 3%;
  • перекрытию абиотическими образованиями мощностью см;
  • подпруживанию русел ручьев и речек завальными дамбами высотой более опасностью прорыва образовавшихся озер.

К классу катастрофического состояния среды или зоне экологического бедствия относятся территории, на которых геодинамические воздействия превышают пороговые значения и приводят к глубоким и необратимым изменениям или разрушению ландшафта, к потере его экологических функций на площади более 50%; деформации и смещению литогенной основы ландшафта на глубину более 50 м; повышению уровня грунтовых вод свыше 50% от критического значения; пе-рекрытости мощными абиотическими образованиями; весьма сильной смытости почв до полного уничтожения почвенных горизонтов; возникновению наведенных геологических процессов, усугубляющих негативность экологической ситуации.

Биологические критерии и показатели измененности представителей биоты и их комплексов под воздействием геологических процессов

Биологические показатели служат, с одной стороны, для оценки измененности представителей биоты под воздействием геологических процессов, а с другой, -часто используются как индикаторы характера и активности развития этих процессов. Это такие критерии, как плотность проективного покрытия растительности, изменение биоразнообразия, появление вторичных видов растительности и т.д. Эти критерии не только характеризуют возможные экологические последствия действия геологических процессов напрямую на биоту, но и опосредованно на человека.

Например, уменьшение проективного покрытия растительности, которое происходит в результате природных геологических процессов (плоскостной смыв и т.п.) или антропогенных воздействий (перевыпас скота), опосредованно может сказаться на условиях жизнедеятельности человека и даже на его здоровье.

Взаимосвязанность процессов в природе обусловит при уменьшении проективного покрытия растительности активизацию процессов эрозии и дефляции, что, в свою очередь, приведет, с одной стороны, к увеличению запыленности атмосферы и к пыльным бурям, а с другой, к снижению емкости пастбищных угодий и снижению продуктивности скота. Все это ухудшит условия жизнедеятельности человека.

Среди биологических критериев, в первую очередь, следует назвать число человеческих жертв, обусловленных определенным геологическим процессом. Обобщая данные по этому вопросу, экологической нормой предлагается считать такое воздействие опасных и неблагоприятных геологических процессов, при котором не нарушается устойчивое развитие экосистемы и не происходят несчастные случаи (табл. 43).

Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферыВ психологическом плане воздействие таких процессов для большинства населения остается незамеченным, а отдельные травмы могут восприниматься многими как трагический эпизод. Экологическим риском можно считать такое проявление геологических процессов, которое снижает стабильность экосистем. Число жертв достигает 30 человек (в принципе первые десятки). У большинства населения такие события (например, сход селя или оползня) воспринимаются как неприятность, вызывают чувство неудобства и беспокойствия. Экологическим кризисом считаются такие проявления геологических процессов, когда происходит потеря устойчивости экосистем и число жертв достигает 1000 человек (в принципе п • 102). Эти события существенно меняют психологическую обстановку и вызывают в населенных регионах вспышки эмиграции. Экологическим бедствием считается такое проявление опасных геологических процессов, когда происходят практически необратимые нарушения экосистем и число жертв превышает человек. Эти события создают в обществе общее уныние, вызывают принципиальные изменения жизненных ценностей, а у уцелевших людей навсегда остаются событием, сломавшим их жизнь (например, потеря семьи при землетрясении).

Вторая группа классификаций геологических процессов по числу жертв рассматривает тяжесть опасности каждого природного процесса в отдельности. Такой подход использовался многими исследователями — С.М.Мягковым, А.Л.Рагозиным, В.И.Осиповым, Н.С.Красиловой. Вероятно, оценивать влияние и отдельных геологических процессов на состояние экосистем по числу жертв следует с позиции уже предложенных классов: нормы, риска, кризиса и бедствия.

Ботанические критерии оценки отличаются высокой чувствительностью к нарушениям окружающей среды, в том числе и литосферы, и высокой физиономичностью. Для оценки таких площадных геологических процессов, как заболачивание, вторичное засоление и частично ветровая эрозия, приводящих местами к появлению зон «экологического бедствия», наиболее информативны следующие критерии оценки: ухудшение видового состава естественной растительности, уменьшение индекса разнообразия Симпсона, проективное покрытие пастбищной растительности и др. (см. табл. 8).Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферы

Если увязать зоны экологического состояния растительности с классами состояний экологических условий, то появляется возможность отображения этой информации на эколого-геологических картах.
Почвенные критерии оценки в рассматриваемом контексте также очень важны. Наибольший интерес представляют почвенно-эрозионные критерии, напрямую связанные с геологическими процессами (ветровой и водной эрозиями, вторичным засолением почв), как правило, интенсифицированных хозяйственной деятельностью человека. К ним относятся глубина смытости почвенных горизонтов, площадь обнаженных коренных пород, площадь полностью смытых почв, задернованность песчаных почв, площадь вторично засоленных почв (см. табл.11)Критерии оценки состояния эколого-геодинамических условий, обусловленных проявлением геодинамической экологической функции литосферы

Использование частных критериев в совокупности позволяет вывести комплексные биологические показатели для выделения зон экологического состояния. В соответствии с такими критериями к зоне экологической нормы, которой, как правило, соответствует удовлетворительное (благоприятное) состояние литосферы, относятся территории, на которых происходит естественная смена доминантов, субдоминантов н характерных видов; уменьшение биоразнообразия (индекс разнообразия Симпсона) может быть не более 10% от нормы; нет заметного снижения продуктивности и устойчивости экосистемы; плотность проективного покрытия соответствует природно-климатическим условиям.

К зоне экологического риска, с которой обычно коррелирует удовлетворительное (относительно неблагоприятное) состояние литосферы, относятся территории, для которых характерна изреженность, локальная угнетенность растительности; появление вторичных видов; уменьшение биоразнообразия (индекс разнообразия Симпсона) до 10-25% от нормы; проективное покрытие растительности может уменьшиться до 70% от нормы; снижение плодородия почв до 85% от потенциального приводит к заметному снижению продуктивности и устойчивости экосистем; уровень активной микробной биомассы снижается в 5-10 раз. Эти изменения приводят к появлению незакрепленных и полузакрепленных склонов с последующим развитием плоскостного смыва, накоплением селевого материала и т.п. Изменения растительных экосистем в этой зоне не носят необратимого характера.

Читайте также:  Геологические процессы и их экологические последствия

К зоне экологического кризиса, с которой при наличии ясно выраженных связей должен коррелировать класс неудовлетворительного (весьма неблагоприятного) состояния литосферы, относятся территории, на которых наблюдается локальное уничтожение травянистой и древесной растительности; формирование на месте коренной растительности сукцессионных рядов вторичной растительности, со-ответствующих изменению режима влагообеспеченности (иссушению, обводнению, вторичному засолению почв и т.п.); преобладание вторичной растительности; уменьшение биоразнообразия до 25% от нормы; проективное покрытие растительности может уменьшиться до 10% от нормы. Снижение плодородия почв (25-65% от потенциального) приводит к сильному снижению продуктивности и устойчивости экосистем, ведущих к труднообратимым нарушениям. Уровень активной микробной биомассы снижается в 10-50 раз. Изменения естественной растительности экосистемы носят необратимый характер. Они могут выразиться в сведении лесов; развитии злаковых разнотравных лугов на месте экосистем широколиственных лесов; нагорно-ксерофитной фриганоидного типа растительности (низкорослые кустарники, полукустарники и многолетние травы) на месте сведенных древесно-кустарниковых формаций; в смене растительности луговых сообществ полупустынными (полынь, солянки) и т.п. На грани уничтожения многие виды растений.

К зоне экологического бедствия, с которой, как правило, связан класс катастрофического состояния литосферы, относятся территории, на которых наблюдаются практически необратимые нарушения экосистем: уменьшение проективного покрытия растительности более 50% от нормы; уменьшение обилия вторичных видов, практически полное отсутствие полезных растений; сильное снижение плодородия почв из-за весьма сильной их смытости, значительного снижения содержания гумуса. Для природных растительных экосистем катастрофические последствия имеет замещение их агроэкосистемами, производственными комплексами, поселками.

Социально-экономические критерии оценки воздействия геологических процессов

Воздействие геологических и других природных и техногенных процессов на экосистему и человека может быть оценено в денежной форме. В этом случае используют экономические критерии оценки воздействия опасных и неблагоприятных процессов, основным параметром которых является причиненный материальный ущерб. Другой экономический параметр, определяющий суммарный риск как вероятный экономический ущерб (в миллионах рублей на гектар в год), предложен А.Л.Рагозиным.

Экономический ущерб может быть прямым и косвенным. Прямой экономический ущерб рассчитывается через «цену жизни», стоимость содержания инвалидов и восстановительных работ. Н.А.Алексеев для среднего жителя СССР на середину 80-х годов определил «цену жизни» в 350 тыс. руб., а среднюю по миру -120 тыс. дол. США.

Косвенный экономический ущерб определяется стоимостью недополученной продукции разрушенных предприятий, снижением качества продукции смежников, вынужденных использовать иные варианты снабжения и транспорта и т.д.

Предлагаемые классификации по оценке материального ущерба от воздействия опасных и неблагоприятных процессов часто являются несопоставимыми. Они оценивают степень опасности либо в рублях без указания курса конвертации валюты, либо в долларах США без учета развития уровня экономики России. С нашей точки зрения, наиболее обоснованным является подсчет ущерба, измеряемый размером минимальной оплаты труда. Основываясь на рекомендациях Министерства по делам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций Российской Федерации и учитывая разработанные классы состояния экосистем, нормой предлагается считать такое проявление опасных и неблагоприятных процессов, когда материальный ущерб не превышает 1 тыс. минимальных размеров оплаты труда, риском — от 1 до 500 тыс., кризисом — от 0,5 до 5 млн, бедствием — свыше 5 млн минимальных размеров оплаты труда (см. табл. 43).

Рассмотренные подходы отражают экономические приоритеты в определении ущерба. С экологических позиций они представляются недостаточно корректными. Вероятно надо определять не «цену жизни», а затраты на природоохранные и инженерные мероприятия, обеспечивающие сохранение этих «жизней» и доста-комфортные условия проживания населения. Сказанное в первую очередь относится к территориям городских агломераций и промышленных районов, т.е. к территориям с высокой концентрацией населения. Наряду с ними экономический критерий оценки может быть использован и для оценки затрат на поддержание нормального функционирования экосистемы территорий сельскохозяйственного использования. В настоящее время стройной и унифицированной схемы таких оценок не существует. Экономический анализ сводится к оценке затрат на конкретные мероприятия и то на базе реальных финансовых возможностей, зачастую не обеспечивающих желаемого природоохранного эффекта. Это и является негативной стороной экономического критерия оценки с экологических позиций.

Социальные критерии оценки воздействия геологических процессов (страхования) прежде всего на человека также вошли в практику. Страхование от опасных природных процессов базируется на статистике о человеческих жертвах и методах расчета прямого и косвенного ущерба. В нашей стране только сейчас разрабатывается информационная система страхования от опасных природных процессов и социальные критерии оценки состояния экосистем от воздействия опасных геологических процессов.

При использовании экономических и, особенно, социальных критериев оценки роль геологов определяется необходимостью разработки геологического обоснования и прогноза тех или иных геологических процессов на изучаемой территории.

Предложенные критерии, характеристики и оценки классов состояния эколого-геологических условий литосферы по особенностям проявления геодинамической функции из-за отсутствия нормативных документов могут рассматриваться как рекомендательные, требующие, однако, доработки и уточнения. Биотические же критерии могут служить сигналом начала негативных изменений определенных компонентов литосферы, требующих от человека незамедлительной оценки и прогноза экологических последствий этих изменений и принятия управляющих решений по регламентации хозяйственного использования территории или управлению динамикой геологических процессов.

Оцените статью