экологическая экспертиза дьяконов (практики). Дьяконов К. П., Дончева Л. В
 Скачать 34.78 Mb.
|
|
Общая схема нарушения ландшафтов под влиянием техногенных выбросов экологически опасных производств цветных металлов следующая: ограничение видового разнообразия в элементах ландшафта -> выпадение элемента —> ломка структуры компонента ландшафта по пути его упрощения -> выпадение компонента ландшафта —> ломка вертикальной и горизонтальной структур ландшафта, упрощение его морфоструктуры за счет выпадения и образования техногенно трансформированных морфологических частей —> нарушение массоэнергообмена в ближайшем окружении ландшафта (нарушение водного режима, усиление массопереноса — эрозия) —> уменьшение запаса жизни —> снижение либо полная потеря биогеогоризонтов и т.д., переход на менее устойчивый уровень (в зональном и азональном планах). Нарушения структуры ландшафта происходят под влиянием механических, термических и химических воздействий. Об устойчивости морфологической структуры ландшафтов можно судить по возможности существования их переменных состояний, численности ряда техногенных модификаций, длительности существования тех или иных модификаций, глубине ломок структуры ландшафта. При воздействии производств цветных металлов трансформации ландшафтов настолько сильны, что их дальнейшее развитие идет по азональному типу со смещением в сторону более просто организованной биоты. Использование методов и принципов ландшафтной индикации загрязнения природной среды на примере комбината «Североникель» В 1970—1990 гг. при изучении воздействия комбината «Североникель» на северотаежные и тундровые ландшафты Приимандровой равнины и Мончетундры были разработаны принципы ландшафтном индикации загрязнения природной среды и определены экологические нормативы для ландшафтов в виде критического поступлении выбросов в ландшафт. Экологический мониторинг в 1973—1976 гг. состоял из полустационарных наблюдений за режимом выбросов тяжелых металлов и сернистых соединений, за условиями распространения и перераспределения загрязняющих веществ и поступлением их в природный комплекс. Ландшафтный мониторинг включал в себя изучение изменений геометрии зон воздействия по индикаторам, прежде всего по снежном покрову, а также динамики техногенных модификаций ландшафтов и их геохимических характеристик. Биологический мониторинг состоялиз наблюдений за состоянием фитоценозов, динамикой численности и биомассы насекомых, почвенных беспозвоночных и микроорганизмом. Для многолетних наблюдений за динамикой природных комплексом использовался участок ландшафтной съемки площадью 80 км2 и составлена ландшафтно-экологическая карта. Спустя 10—15 лет (в 1983—1990 п.) наблюдения были повторены; определено содержание выбросов комбината в снежном покрове, ограничен геохимический ареал воздействия, измерено содержание тяжелых металлов и рН в почвах и растениях, В 1986—1987 гг. проведена еще раз ландшафтная съемка территории; вы явлена динамика техногенных модификаций ландшафтов за 13-летним период и тенденции их дальнейшей техногенной трансформации. Рассчитаны ряды интенсивности накопления ингредиентов выбросов по отношению к природному фону, установленному в 1973 г. (ККф> Проведен дисперсионный анализ влияния загрязнения снега и загрязнения почв на состояние модифицированных ПТК в сфере воздействия. Дисперсионным анализом установлено влияние типа элементарной ландшафта (положение его в геохимическом сопряжении) на его устойчивость. Рассчитана энтропия растительного покрова и природного комплекса в целом, построены информационные модели техногенных модификаций ландшафтов, на основании которых сделаны выводы о степени устойчивости северотаежных ландшафтов к воздействию комбината. При оценке устойчивости растительности к выбросам комбината использован такой показатель разнообразия, как энтропийная мера. Наиболее информативным оказался коэффициент отношения энтропии современного нарушенного фитоценоза к энтропии условно не нарушенного фитоценоза, который существовал до воздействия комбината. Анализ энтропийной меры в техногенных модификациях позволил сделать интересные выводы (рис. 18).  Чем больше поступает техногенной информации в ландшафт, /иск меньше значение энтропийной меры, т.е. природное разнообразие состав ляющих ландшафт компонентов и элементов. Чем интенсивнее развита процессы вещественно-энергетического обмена в ландшафтах, тем вышеих энтропия. Минимальная энтропия прослеживается в автономных (элювиальных) природно-территориальных комплексах. Поступление вещества в них происходит только аэротехногенным способом, поэтому любое нарушение сложившейся цепочки вещественно-энергетического обмена приводит к структурным, чаще всего необратимым изменениям Первым признаком перестройки системы является перестройка ее биологической составляющей. Именно в автономных ландшафтах наиболее выражена зависимость природного разнообразия составляющих компонентов и элементов от количества поступающей техногенной информации. Подчиненные ландшафты (понижения, днища, долины, западины) характеризуются менее выраженной связью между показателем разнообразия (энтропией) и поступлением техногенного вещества. При максимальных концентрациях загрязнителей в почве растительность сохраняет способность к биопродуцированию. По мере удаления от источника загрязнения нет ярко выраженной тенденции в распределении показателя энтропии. Резкое увеличение разнообразия растительного покрова выявлено на удалении 18-20 км от комбината в пойме заболоченного ручья. Анализ распределения энтропии подтвердил большую способность подчиненных комплексов (и прежде всего пойменного и болотно-западинного типа) к перестройке и большую их устойчивость. Такая структурная перестройка выражается в смене каналов вещественно-энергетического обмена. К каналам вещественно-энергетического обмена можно отнести, например, цепочки поступления вещества и ландшафт и выноса вещества из него. Пути поступления (выноса) вещества в подчиненных ландшафтах разные — воздушный, поверхностный, миграции через почву и т.д., а привнес техногенного вещества идет только воздушным путем. Чем более удалены природно-территориальные комплексы от комбината, тем менее контрастно распределение энтропии в ландшафтах подчиненного и автономного типов. Происходит своеобразное «выравнивание» природного разнообразия и в сопряженных природно-территориальных системах. Рассмотрим техногенную трансформацию ландшафтов в северной и южной тайге, пустынной зоне и горных субтропиках под воздействием медно-никелевого, медно-молибденового и медно-химического производств. Низкогорный северотаежный ландшафт цокольных равнин Кольского полуострова под влиянием комбината «Североникель» (интенсивного поступления тяжелых металлов и подкисления в течение 35 лет) претерпевает сложные техногенные модификации и трансформации (модификации перечислены от ненарушенного к сильно нарушенному состоянию). Ограничивается видовое разнообразие в мохово-лишайниковом и кустарничковом ярусах в сосновых, еловых и березовых мохово-лишайниковых и травяно-кустарничковых лесах, затем выпадает мохово-лишайниковый ярус и повреждаются древостой. В следующей модификации нарушаются подзолистые иллювиально- железистые почвы, уничтожается растительность, происходит смыв почвенных горизонтов. И наконец, ландшафт трансформируется в техногенный комплекс, причем претерпевает перестройку даже его литогенная основа за счет смыва рыхлого материала и формирования токсичной коры выветривания. Происходит ломка структуры ландшафта, так как техногенные модификации существуют длительное время. Ряд модификаций малочислен, что свидетельствует об относительной неустойчивости ландшафта к данному типу техногенеза. В пределах зоны структурной перестройки ландшафтов, ограничивающейся меридиональным радиусом 15—20 км и широтным радиусом 4-5 км, на площади 240 км2 доминируют средненарушенные природные комплексы. В техногенных модификациях с менее измененной геохимической средой ежегодное поступление Ni — 0,5-1,2 т/км2, Сu —1 т/км2 , Со — 0,006—0,24 т/км2; повышается содержание металлов в почвах, водах на порядок по сравнению с их содержанием в коренных урочищах. В сильно нарушенных растительных сообществах сохраняется угнетенный и сухостойный древесный и травяно-кустарничковый ярус. Заметно обеднена почвенная мезофауна. Более длительное воздействие (от 40 до 50 лет) способствовало увеличению вдвое площади зоны структурной перестройки комплексов (от 17,4 до 34 км2) и меридиональных радиусов воздействия. Зарегистрировано значительное увеличение размера зоны выпадения элементов и компонентов ландшафтов; меридиональный радиус увеличился от 15—20 до 25—30 км; широтный радиус от 4-5 км на севере постепенно расширяется до 8—10 км на юге. Анализ динамики ареала воздействия, установленного по содержанию тяжелых металлов в снежном покрове, показал, что резко повысился уровень содержания таких ингредиентов выбросов, как никель, медь, кобальт; высокие значения присущи кадмию, свинцу, цинку. Сфера воздействия комбината «Североникель», зарегистрированная по загрязнению снежного покрова из космоса, составляет приблизительно 900 км2. Выявленные закономерности нарушения северо-таежных ландшафтов можно использовать при оценке воздействия аналогичных технологий в таежной зоне. Другой пример. В среднегорных, низкогорных и горно-долинных ландшафтах сухих субтропиков Армении под воздействием Алавердского меднохимического комбината (200 лет воздействия, интенсивная выплавка в течение 40 лет) первичные широколиственные формации в нижних ярусах рельефа заменяются вторичными редколесьями из кизила, плодовых деревьев, кустарников, в которых увеличивается доля ксерофитных видов. Эта техногенная модификация трансформируется в злаковые кур тины, и наконец, в ландшафте начинают преобладать урочища сильно эродированных горных склонов и долин, лишенных почвенно-растительного покрова с горизонтами отмершего органического вещества. В экстремальных горных условиях при сильном расчленении поверхности и значительных перепадах высот воздушный разнос ограничен, что создает предпосылки для сильных нарушений долинных и склоновы ландшафтов. Структурная перестройка ландшафтов настолько глубоки что восстановление ландшафта до зонального нереально. Техногенны-модификации быстро сменяют друг друга по времени, наиболее длительно существование последних стадий трансформированной природы. Ландшафт крайне неустойчив к воздействию производств цветных металлом Интересны исследования воздействия на пустынные ландшафты Северного Прибалхашья медно-молибденового Балхашского комбината (время интенсивного воздействия 40 лет). Здесь происходи! накопление тяжелых металлов в пустынных почвах в условиях слабо щелочной реакции среды и сульфатно-кальциевого и хлоридно-сульфатно-натриевого засоления. Наиболее сильной трансформации пол вержены ландшафты замкнутых котловин. Модифицирование ландшафта идет по пути его опустынивания и соленакопления, образования техногенных барьеров. В разных зонах влияния Балхашского горно-металлургическом, комбината в радиусе до 4,5—5 км суммарный показатель загрязнителей > 500; интенсивного влияния от 5 до 10 км, а в СВ направлении до 20 км суммарный показатель > 100, а также в зоне слабого влияния от 20 до 45 км суммарный показатель > 2. В верхних горизонтах серо бурых пустынных почв и почв солончаков интенсивно накапливаются медь, свинец, серебро, хром и т.д. Формирование техногенных аномалий в верхних горизонтах почв и резкое снижение их содержании на порядок с глубиной объясняются значительным воздушным поступлением выбросов и их концентрацией на испарительном и биогеохимическом барьерах и подтверждают слабую подвижность катионо генных элементов в щелочной среде серо-бурых пустынных почв. Менее интенсивно в верхних горизонтах почв накапливаются молибден и мышьяк, обладающие сильной подвижностью в щелочной среде. Воздействие Балхашского медно-молибденового комбината на пустынные ландшафты индицируется прежде всего повышением содержания меди во всех трех формах миграции. Чтобы очертить сферу воздействия, достаточно определить содержание меди в двух верхних горизонтах серо-бурых почв мощностью Ад (0-2), А (2—10) и в верхних горизонта солончаков мощностью до 10-20 см. Для оценки экологической опастности загрязнения почв для растений и животных необходимо изучат: формы миграции тяжелых металлов в различных формах. Выявлены следующие закономерности: в серо-бурых пустынных почвах полуторные окислы составляют от 5 до 30% суммарного вало Вого содержания тяжелых металлов (меди — от 10 до 30%, свинца —до 20%, цинка — от 10 до 20%); на два порядка ниже содержание растворимых форм металлов в почвах; так, водорастворимая медь составляет от 0,15 до 0,3% от валового содержания. Отмечается общая тенденция увеличения содержания водорастворимых форм металлов от автономных к подчиненным ландшафтам. С нарастанием засоления - бурых пустынных почв увеличивается содержание подвижных формтяжелых металлов, максимальное количество их наблюдается в серо - бурых солончаковых почвах и солончаках. В целом для пустынных ландшафтов характерны интенсивная механичекая денудация и золовый перенос микроэлементов, слабая водная миграция и слабое перераспределение в системе автономный подчиненный ландшафты. Тем не менее ландшафты низких террас и и. пониженных равнин в гораздо большей степени подвержены потенциальной опасности загрязнения вследствие доминирования солончаков и солонцов, обладающих большими поверхностями испарительных и биогеохимических барьеров, а также из-за вновь сформированных здесь техногенных барьеров, за счет резкого подкисления среды (изменение pH от 8-9 до 3-4). Гаким образом, при воздействии производств цветных металлов происходят сильные трансформации ландшафтов во всех природных зонах. Зональная устойчивость ландшафтов к воздействию производств цветных металлов определяется сравнением площадей разно нарушенных территорий при условии одинаковой интенсивности и продолжительности воздействия. Рассмотренные примеры иллюстрируют зональную устойчивость ландшафтов к техногенному воздействию, которую учитывают в числе других факторов при оценке воздействия технологических аналогов на природную среду в различных природных зонах. 10.9.Типы воздействия добывающих производств черной и цветной металлургии на природную среду Экологическая политика РФ в области добычи полезных ископаемых состоит в выборе месторождений среди альтернативных проектов, освоение которых сопровождается меньшим экологическим ущербом, в принятии наиболее экологичных технологий. Горнодобывающие производства (открытая и подземная добыча), горнообогатительные комбинаты и металлургические заводы специфически воздействуют на природную среду. Интенсивность воздействия на природную среду горных работ определяется способом разработки — открытым или подземным. Вскрышные горные разработки характеризуются высокой землеемкостью. Так, на 1000 т годовой добычи железной руды отводится 0,35-0,7 га территории, в то время как при подземном способе только 0,08—0,15 га. Открытые горные разработки характеризуются не только относительно большей, но и абсолютной землеемкостью. Некоторые обогатительные комбинаты цветной металлургии занимают до 30-35 км2 территории. Приведенные цифры учитывают только площади, занятые карьерами, отвалами, коммуникациями, сооружениями, не включай зоны отрицательного воздействия на природную среду. Снижение природно-хозяйственного потенциала территории, прилегающих к карьерам, происходит опосредованно — через воздушный и водный каналы связи. Наиболее сильное загрязнение атмосферы происходит при горно-взрывных работах и в результате развевания отвалов. В газо-пылевом облаке, образующемся после взрыва концентрация пыли, например, достигает значений сотен миллиграммов на кубический метр, поэтому при неблагоприятных метеорологических условиях предельно допустимые концентрации могут превышаться на расстоянии 10—15 км от карьера. Выпадение мелкодисперсной пыли способствует утяжелению механического состава почвы, что благоприятно для развития эрозионных процессов. Нарушение водного режима окружающих территорий связано с изменением гидрогеологических условий, образованием депрессионной воронки вокруг карьера. Так, по Криворожскому бассейну ежегодно откачивается 22,3-28 млн м3 воды. На Курской магнитной аномалии радиус депрессионных воронок составляет десятки километров. Иссушение территории вызывает снижение продуктивности естественных и культурных фитоценозов вплоть до усыхания растительности, урожайность сельскохозяйственных культур вблизи карьеров на КМА снижается на 20—40%. Разработка месторождений полезных ископаемых подземным способом, как правило, нарушает меньше территории. Наиболее распространенные нарушения — проседание земной поверхности, образование провалов и мульд и, как следствие, нарушение гидрогеологических и гидрологических условий. Экологический эффект терриконов во многим эквивалентен воздействию отвалов на природную среду. Виды воздействия на окружающую среду при разработке полезных ископаемых и характер изменений в составляющих ее компонентах* Виды воздействия на окружающую среду определяются:
Воздействие оказывается:
|