Экологический аудит территорий (на примере равнинного Крыма) - Позаченюк Е.А., Завальнюк И.В.. Экологический аудит территорий (на примере равнинного Крыма) - П. Позаченюк е. А. Завальнюк и. В
 Скачать 9.89 Mb.
|
|
*Примечание. I, II … - ландшафтные пояса (ярусы), 1–41 – местности согласно ландшафтно-типологической карте Г.Е. Гришанкова. Эмпирический материал по всем видам антропогенного воздействия приведен по административным единицам (преимущественно в разрезе хозяйств). Разнокачественность материала, имеющего разные численные характеристики и измерения, стала причиной введения балльных шкал. Критериями выделения баллов принимаются количественные показатели антропогенных нагрузок по каждому виду воздействия. Применяется 5-балльная равномерная оценочная шкала. В результате составлена серия картограмм, отражающих распаханность (рис. А.1.1), повторяемость пыльных бурь (рис. А.1.2), эродированность (рис. А.1.3), среднегодовые потери гумуса (рис. А.1.4), распределение орошаемых земель (А.1.5), подтопление территории (А.1.6), распределение орошаемых почв по степени засоления и солонцеватости (А.1.7), токсическую нагрузку (А.1.8). Далее информация картограмм методом средневзвешенной с учетом Клэп трансформируется на уровень ландшафтных контуров. Оценивается каждый вид антропогенного воздействия с учетом Клэп ландшафтной местности. Для этого полученный ранее оценочный балл каждого вида антропогенного воздействия корректируется в зависимости от Клэп местности. Определяется вероятно возможное геоэкологическое состояние почв относительно данного вида воздействия для каждой местности. Например, относительно распаханности геоэкологическое состояние почв (ГЭСПр) определялось по формуле (4.2). ГЭСПр=Брi+(Брi  ×Клэп рi/10), (4.2)где Брi – балл распаханности i–того ландшафтного контура, Клэп рi – коэффициент ландшафтно-экологического потенциала по отношению к распаханности i-того ландшафтного контура. Оценка произведена для 186 ландшафтных местностей по девяти основным видам антропогенного воздействия и их последствиям. Результаты сведены в табл.Б.1.1. и отражены в следующих оценочных картах: „Оценка распаханности ландшафтов равнинного Крыма”, „Оценка эродированности ландшафтов равнинного Крыма”, „Оценка деструктивных процессов почв, обусловленных орошением” (по трем показателям), „Оценка подверженности ландшафтов дефля-ционным процессам”, „Оценка загрязненности полютантами почв”, „Дегумификация почв” (рис. Б.2.1 – Б.2.6). Результатом синтеза данных полученных карт явилась интегральная карта „Оценка геоэкологического состояния почв ландшафтов равнинного Крыма”, в уменьшенном виде представленная на рис. 4.1. ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛАНДШАФТОВ ЧЕРЕЗ ВОЗДУШНУЮ СРЕДУ. При оценке потенциального загрязнения ландшафтов через воздушную среду прослеживается такая же логика рассуждений, как при оценке ГЭС почв. На основании объемов выбросов от стационарных и передвижных источников загрязнения и особенностей их распределения (рассеивания) (рис. Б.3.1) определяется техногенная нагрузка (в тыс. м3/км2 в год) (рис. Б.3.2). Путем послойного наложения ландшафтно-типологической карты и карты техногенной нагрузки от источников прямого воздействия с учетом Клэп получена карта „Потенциальное загрязнение ландшафтов равнинного Крыма через воздушную среду” (рис. 4.2). Несмотря на то, что границы ландшафтных контуров не совпадают с границами рассеивания вредных веществ, она, отражая закономерности их аккумуляции, показывает тенденцию распределения загрязнения. Прослеживается четкая зависимость между загрязнением почв и воздуха. Морфологическая картина карт, отражающих их загрязнение, очень близка. Но степень загрязнения воздуха обычно на порядок ниже, чем почв. Это обусловлено, с одной стороны, мобильностью атмосферного воздуха, с другой – инерционностью почв. Получен-ные нами результаты не противоречат данным специалистов ИГ НАН (рис. Б.3.3). ОЦЕНКА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДЫ. При оценке ГЭС воды исследуются как ингредиентное загрязнение поверхностных и подземных вод, так и загрязнение ландшафтов избыточными водами, проявляющееся в виде подтопления и заболачивания территории. Последнее в настоящее время является важным фактором, определяющим ГЭС исследуемого региона. Это обуславливает детализацию исследования процесса подтопления ландшафтов. Следуя общей логи-ке методики на основании данных по подтоплению территории (см. рис. А.1.6) оце- нивается степень подтопления ландшафтов с учетом Клэп. Результаты отражаются на карте „Оценка подтопленности ландшафтов равнинного Крыма” (рис. 4.3). КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЛАНДШАФТОВ. Она заключается в создании комплексной оценочной карты „Гео-экологическое состояние ландшафтов равнинного Крыма” (рис. 4.4) путем послойного наложения с помощью ГИС-технологий полученных ранее оценочных карт по ГЭС приземного слоя атмосферного воздуха, воды и почв. Оценка остроты геоэкологических ситуаций основана на анализе территориальных сочетаний экологических проблем, характере и интенсивности проявления их последствий. Нами принята качественная пятиступенчатая шкала, что позволяет оперировать небольшим количеством баллов, и является удобной в использовании. При построении данной шкалы соблюдается правило „критичности” [162]. Под критичностью понимается состояние, когда нарушается структура и функционирование сложившихся в геосистеме механизмов поддержания ее устойчивости и саморегуляции. Так, районы с лучшими качествами среды человека стоят первыми и имеют балл 1, а худшие территории в конце – 5 баллов. Оценка дается как в балльной, так и в словесной форме. Далее методом экспертной оценки выделяются территории, характеризующиеся следующими типами ГЭС:
Оценка геоэкологического состояния, проводимая по вышеизложенной схеме методики, положена в основу экологического аудирования региона особенностями ландшафтной структуры территории и интенсивностью и характером видов антропогенного воздействия. Инварианты естественных ландшафтов в значительной мере предопределяют последствия антропогенной нагрузки. Антропогенные же факторы, как показывает анализ (см. глава 3), к настоящему времени стали играть  Рис. 4.1.  .   Рис. 4.4. 4.2. Геоэкологическое состояние территории равнинного Крыма 4.2.1. Г е о э к о л о г и ч е с к о е с о с т о я н и е п о ч в. Современное геоэкологическое состояние почв обусловлено свойствами и ведущую роль. В условиях равнинного Крыма это, в первую очередь, распаханность, усиливающая дефляционно-эрозионные процессы; ирригация и связанные с ней подтопление, засоление и осолонцевание; дегумификация; загрязнение полютантами почв. В результате анализа эмпирических данных, синтеза набора картографических материалов, привлечения экспертных оценок согласно схеме методики, изложенной в главае 4.2, нами выявлены разной степени антропогенной нагрузки: слабой, умеренной, средней, повышенной и сильной. Реальная ситуация нашла отражение на карте „Оценка геоэкологического состояния почв ландшафтов равнинного Крыма” (см. рис. 4.1). В результате проведенной работы установлено, что территории со слабой степенью антропогенной нагрузки, характеризующиеся интегральным показателем трансформации почв менее 24,11 баллов, занимают 1512 км2 или 10,4% от общей площади региона; с умеренной (24,11-27,10 баллов) – 2808 км2 (19,2%); со средней (27,11-30,10 баллов) – 2224 км2 (15,2%); повышенной (30,11-33,10 баллов) – 5016 км2 (34,4%) и сильной (более 33,10 баллов) – 3032 км2 или 20,8%. Анализ имеющихся данных позволяет установить, что наиболее сильному изменению подверглись почвы в районах крупных промышленных узлов и интенсивного сельскохозяйственного освоения. Это в первую очередь Западное Присивашье, долина р.Салгир. Ареалы повышенной степени антропогенной нагрузки – Тарханкутско-Центрально-Крымском район, центральное Присивашье. Основные причины сложившейся ситуации позволяют вскрыть исходные оце-ночные карты по всем основным видам антропогенного воздействия на почву. Все составленные карты имеют свои особенности. Рассмотрим их подробнее. Карта „Оценка распаханности ландшафтов равнинного Крыма” (рис. Б.2.1) отражает современное ГЭС почв ландшафтов вследствие одного из основных видов антропогенного воздействия в равнинном Крыму – распашки. Все ландшафты на уровне типов местностей по степени распаханности сведены в пять групп: 1) характеризуются распаханностью менее 31% или 1,35-1,10 баллов; 2) 31-43% или 2,70-2,20 баллов; 3) 44-56% или 4,05-3,30 баллов; 4) 57-69% или 5,40-4,40 баллов и 5) более 69% или 6,75-5,50 баллов. Выяснено, что в пределах равнинного Крыма доминируют территории с распаханностью более 56% или выше 4,40 баллов. Они занимают 12560 км2 или 86,1% от общей площади исследуемого региона. Это ареа-лы развития наиболее плодородных почв в равнинном Крыму, пригодных по своим свойствам для выращивания зерновых, овощных, технических культур, использо-ванию в садоводстве. Среди них – черноземы южные на рыхлых осадочных поро-дах, распространенные в центральной степной части равнинного Крыма, темно-ка-штановые солонцеватые Присивашья, лугово-черноземные остепненные и луговые аллювиальные почвы, приуроченные к древним и современным речным долинам. Менее распаханы отдельные периферийные районы исследуемого региона. Так, 1328 км2 (9,1%) приходится на территории с распаханностью от 44 до 56% (4,05-3,30 баллов). Незначительные площади составляют местности, распаханные на 31-43% (2,70-2,20 баллов) – 528 км2 или 3,6% и минимальной степени распаханности, т.е. до 31%(1,35-1,10 баллов), – 176 км2 или 1,2%. Такая структура распаханности обусловлена как социальными, так и природны-ми факторами. В частности, распашка целинных земель прибрежных районов Присивашья нецелесообразна в первую очередь из-за господства здесь галогенных почв – луговых солонцов, солончаков, а также песчано-ракушечных отложений. В пределах Тарханкутского полуострова развиты массивы черноземов южных карбонатных на элювии плотных карбонатных пород, черноземы маломощные и дерново-карбонатные скелетные эродированные почвы на плотных карбонатных породах, которые лучше использовать в качестве пастбищ. А свойства черноземов южных и предгорных щебнисто-хрящеватых южных окраин Центрального Крыма имеют много общих черт с черноземами остаточно карбонатными Тарханкутского полуострова, что и нашло отражение в структуре распаханности. Значительная распаханность территории равнинного Крыма – одна из главных причин подверженности данного региона дефляционно-эрозионным процессам. Анализ карты „Оценка эродированности почв ландшафтов равнинного Крыма” (рис. Б.2.2) показывает, что 23,9% региона занимают местности, эродированные более чем на 40% (6,25-5,37 баллов). Их площади достигают 3488 км2 и сосредоточены, главным образом, в пределах Тарханкутского полуострова. Здесь же и частично на юге Центрального Крыма расположены территории эродированностью в 30-40% (5,00-4,87 баллов), на которые приходится 2176 км2 или 14,9%. 11,7% (1712 км2) составляет доля земель, эродированных на 20-30% (3,75-3,30 баллов), что характерно в основном для южных районов равнинного Крыма; 6,7% (976 км2) – на 10-20% (2,70-2,20 баллов) эродированные территории; 42,8% (6240 км2) – площади эродированностью до 10% (1,37-1,10 баллов). Ускоренная эрозия наблюдается в районах с расчлененным рельефом, где растительный покров в сильной степени уничтожен в результате вырубки лесов, интенсивного выпаса скота, массовой распашки почв. Вышеизложенные результаты оценки подтверждаются также следующими расчетными показателями. Сильно расчлененные участки, имеющие длину эрозионной сети более 2,0 км на 1 км2 при среднем размере нерасчлененных массивов менее 1 км2, занимают в равнинном Крыму около 390 км2, что составляет 3,7% площади рассматриваемого региона. По нашим подсчетам территория в 13,3%, или 1940 км2, характеризуется углами наклона от 3-60 до 12-200, причем особенно расчленен рельеф Тарханкутского полуострова. Вследствие этого данная территория подвержена разрушительному действию водных потоков. Почвы равнинного Крыма в значительной степени дефлированы. Критическая скорость ветра, при которой начинается дефляция, составляет 6,4-14,9 м/с на высоте 10 м [189]. Дефляционная реализация ветров зависит от многих факторов – состояния почв, растительного покрова и т.д. Одной из причин возникновения дефляционных процессов в равнинном Крыму являются суховеи (см. глава 3.1) со скоростью более 10-15 м/с [189]. Вследствие высокой распаханности территории, отсутствия растительного покрова, низкой увлажненности поверхностного слоя почвы возникают пыльные бури [190, 191]. Наиболее часты они в центральных районах рассматриваемого региона, где их повторяемость составляет 1 раз в 1-3 года (см. рис. А.1.2). Здесь, наряду с интенсивными пыльными бурями, имеющими региональный характер (пыльные бури в 1960 и 1969 годах), имеют место локальные пыльные бури, приносящие не меньший вред сельскохозяйственному производству. Суммарная площадь таких местностей, по нашим оценкам (см. рис. Б.2.3), достигает 6352 км2 или 43,5% территории региона. Доля ландшафтов, подвергающихся пыльным бурям каждые 5-7 лет – 44,5% (6496 км2). Они сосредоточены, главным образом, в Присивашье и на западе Тарханкутского полуострова. Уменьшение пыльных бурь до 1 раза за 7-9 лет наблюдается на Сакско-Евпаторийской равнине (1744 км2 или 12,0%). Анализ результатов многолетних стационарных и экспедиционных исследований ГЭС почв [183-186] подтверждает, что прослеживается тенденция увеличения площадей эродированных и дефлированных земель. Причем повышению степени смытости почв, используемых под сады и виноградники на склонах, способствует содержание поверхности под черным паром и механизированная обработка пахотного слоя вдоль склона. Одним из наиболее сильных видов антропогенного воздействия на почвы является ирригация. Наряду с формированием при орошении оптимальных почвенно-экологических режимов, в большинстве случаев вторичные процессы, протекающие в орошаемых почвах равнинного Крыма, оцениваются как деструктивные. Важнейшие из них – засоление, осолонцевание, агроирригационное уплотнение, дегумификация, утрата агрономически ценной структуры. Нередко проявляются оглеение, осолодение, слитизация. Детальному исследованию деградационных процессов в почвах посвящены многие работы Н.А. Драган [183-186]. Отметим, что актуальность отдельных процессов существенно зависит от характера хозяйственного использования и от местоположения в пределах ландшафтных зон (см. глава 3). Произведенная нами оценка деструктивных процессов почв, обусловленных орошением (рис. Б.2.4. прилож.), показывает, что относительно благополучно водно-солевой режим почв складывается в условиях плакор, где доминируют черноземы южные мицелярно-карбонатные и мицелярно-высококарбонатные в сочетании с лугово-черноземными карбонатными почвами. Однако, ирригационно-промывной режим способствует выносу не только легкорастворимых солей, но и карбонатов кальция, что приводит к снижению содоустойчивости этих почв. Содопроявление отмечается чаще в солонцеватых почвах на глубине 50-100 см [183]. Ощелачивание происходит при орошении пресными водами почв, не содержащих гипса и других карбонатных солей. В результате – слитизация средней части профиля и коркообразование с поверхности. В то же время на плоских слабодренированных равнинах с абсолютными высотами 40-50 м местами обнаруживаются грунтовые воды с глубины около 5 м, с минерализацией до 3 г/л [185]. На большей же части территории плакорных равнин УГВ залегает ниже 10 м. Наиболее подвержены деструктивным процессам, обусловленным орошением, почвы зоны полупустынных реликтово-бореальных степей на гидроморфных равнинах (см. рис. Б.2.4, прилож.). Вследствие более 30-летней ирригации здесь произошел значительный подъем УГВ. В высокой части Присивашья, где абсолютные отметки достигают 20-40 м над ур.м., УГВ поднялся с 10-25 м до 3-15 м. Минерализация грунтовых вод на водоглаваах снизилась, на склонах долин балок и рек возросла с 5-10 до 20 г/л. Лишь в приканальных зонах наблюдается опреснение вод в сравнении с исходным состоянием. В почвенном покрове преобладают комплексы темно-каштановых в различной степени осолонцеватых почв с солонцами. В подчиненных позициях распространены полугидроморфные почвы. Солевой горизонт залегает с глубины 100-200 см в автоморфных почвах и с 40-80 см – в полугидроморфных. Тип засоления сульфатный магниево-натриево-кальциевый. В первое десятилетие орошения на участках, где УГВ достигал критической глубины, наблюдалось развитие вторичного засоления. Но с введением в эксплуатацию дренажных систем на большей части этих местностей происходит рассоление с тенденциями к осолонцеванию и осолодению. Вторичное засоление наблюдается в тальвегах балок с близкими к поверхности минерализованными водами [185]. На местностях низменных недренированных и слабодренированных равнин со сложными комплексами каштаново-луговых солонцеватых в разной степени засоленных почв с солонцами луговыми солончаковатыми и солончаками вследствие ирригации в связи с подъемом УГВ выше трех метров увеличились площади полугидроморфных и гидроморфных почв и формируется (при отсутствии дренажных систем), соответственно, сезонно-обратимый режим засоления – рассоления и прогрессирующего засоления. Причем под влиянием культуры затопляемого риса развиваются вторичные процессы осолодения и оглеения, ухудшающие физические свойства почв, снижающие их плодородие. По данным КГГЭ орошение способом затопления лугово-каштановых почв при рисосеянии привело за 25 лет культуры затопляемого риса к уплотнению почвы (слой 0-30 см) с 1,2 до 1,44 г/см3, увеличение содержания илистых частиц более чем в два раза, уменьшение содержания гумуса в 1,26 раза, повышение pH с 7,4 до 8,1. Снизилась засоленность слоя 0-100 см. Низкий технический уровень оросительных систем, прежде всего большие потери воды из каналов, плохая планировка, зачастую приводящая к деструкции гумусового горизонта, нерегулируемость дренажных систем – все это способствует развитию восстановительных процессов. Глееобразование господствует в почвах рисовых полей, ему сопутствуют осолодение и слитизация. Так, доля почв, максимально подверженных деструк-тивным процессам вследствие орошения, согласно результатам наших исследо-ваний, в равнинном Крыму достигла в настоящее время 11,4% (см. рис. Б.2.4). В результате антропогенного воздействия, как показано в главае 3.2, в исследуемом регионе отмечается тенденция дегумификации почв. Свойства и состав гумусовых веществ почв тесно связаны с географическим положением почв и характером факторов почвообразования. Зонально-генетические особенности гуму-сообразования изложены в работах [192-194]. Среднегодовые потери гумуса, согласно нашим оценкам и исходя из материалов институтов ИПА УААН им. А.Н.Соколовского и Крымского филиала ИЗ УААН, в равнинном Крыму состав-ляют 713 тыс. т, при этом в результате несбалансированного внесения и выноса органического вещества теряется 484 тыс. т, а в результате эрозии – 229 тыс. т гумуса. Наиболее дегумификации подвержены почвы Сакско-Евпаторийской равнины (15,1% региона), где ежегодно теряется в среднем 131 тыс. т гумуса, из которых 80 тыс. т – в результате несбалансированного внесения и выноса органиче-ского вещества, 51 тыс. т – вследствие эрозии. Доля почв, характеризующихся потерей гумуса 50-100 тыс. т, составляет в равнинном Крыму 49,8% или 7264 км2. Это преимущественно Тарханкутско-Центрально-Крымский ареал (рис. Б.2.6). Снижение данного главного показателя плодородия, с которым связаны практически все агрономически ценные свойства и продуктивность почв, приводит к утрате структурного состояния, нарушению оптимальных условий водного, воздушного режимов, снижению активности биологических процессов, уменьшению количества питательных элементов, усилению эрозионных и дефляционных процессов. Кроме того, почвы с невысоким содержанием гумуса (содержание гумуса в слое 0-20 см черноземов не превышает 4%, а темно-каштановых – 3%) менее эффективно используют минеральные удобрения. Длительное использование почв исследуемого региона под зерновые культуры без пополнения запасов органических веществ привело, как отмечалось в главае 3, к уменьшению содержания гумуса по сравнению с целиной на 25-35%. Причем наиболее интенсивно содержание гумуса снижается в первые 10-15 лет освоения целинных участков. В дальнейшем этот процесс замедляется и его развитие определяется культурой земледелия. Почвы, используемые без внесения органических удобрений, обедняются гумусом и дальше и переходят в выпаханные, местами деградированные варианты с содержанием гумуса до 1%. К дегумификации ведут и эрозионные процессы. В сильноэродированных разновидностях его содержание составляет по отношению к несмытым до 40% и более. Изменяется и качественный состав гумуса: по мере увеличения эродирован-ности количество гуминовых кислот, почвенного фосфора и калия уменьшается, а фульвокислот повышается. Содержание легкогидролизуемого азота не изменяется; в пахотном слое резко снижается количество валового азота, фосфора и калия. Вопрос о судьбе гумуса при орошении до сих пор остается дискуссионным [135, 195, 196]. На наш взгляд, можно согласиться с мнением И.Я. Половицкого и П.Г. Гусева [135] о снижении гумуса при орошении, поскольку при орошении гумус приобретает гуматно-фульватный характер, а, следовательно, более высокую по-движность, и его общее количество заметно уменьшается, что подтверждается также эмпирическим материалом. На динамику содержания гумуса влияют и возделывае-мые в севообороте культуры. Детально данный аспект рассмотрен в главае 3. Отме-тим, что при соблюдении высокой агротехники дегумификация предотвращается. За 30-40 лет резко возросло загрязнение почв полютантами вследствие применения ядохимикатов и минеральных удобрений. Причем источниками загрязнения являются не только непосредственно сами минеральные удобрения и пестициды, вносимые в почву, но и их утечка с мест хранилища. Не всегда есть в хозяйствах склады, химические базы для их хранения, а если даже таковые и есть в наличии, то хранятся они не на должном уровне и в итоге сами становятся источниками загрязнения (см. глава 3.3). Токсическая нагрузка, создаваемая применением ядохимикатов на обрабатываемых землях, характеризуется эквивалентом токсичности, который рассчитывается путем соотношения модулей применения ядохимикатов (кг/га в год) и показателей их токсичности – ЛД50 (см. табл. А.2.5). Из 82 наименований, взятых в расчет КГГЭ, 16 шт.(22%) – вещества высокоопасные, 44 (53%) – умеренно опасные, 22 (25%) - малоопасные. По нашим оценкам расчетных показателей относительной величины токсической нагрузки свидетельствуют о том, что наиболее загрязнены полютантами местности зоны типичных реликтовых бедноразнотравных степей в пределах западной части Тарханкутского полуострова (рис. Б.2.5, прилож.). Объяснить это можно высокими эквивалентами токсичности ядохимикатов, применяемых на землях, используемых под плодовые, овощные культуры, виноград. В то же время почва является индикатором общего загрязнения. По данным В.А. Барановского и Л.Г. Руденко (Институт географии НАН Украины) зона чрезвычайного загрязнения охватывает Присивашье, север Центрально-Крымской равнины, а также Сасык-Альминский район, что связано с особенностями использования земель и миграции загрязнителей. 4.2.2. Г е о э к о л о г и ч е с к о е с о с т о я н и е а т м о с ф е р н о г о в о з д у- х а. Загрязнение приземного слоя воздуха является одним из „мощных” факторов, определяющих ГЭС равнинного Крыма. Источники загрязнения распределяются неравномерно и концентрируются в промышленных районах, вдоль транспортных магистралей (приложение Б.3 рис. Б.3.1). Наиболее активное воздействие оказывают предприятия Минхимпрома, расположенные в Красноперекопском и Сакском районах: Крымский содовый завод по производству двуокиси титана, Сивашский анилино-красочный завод, Перекопский бромный завод, Сакские химические заводы. Валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу Крыма в 1995 году составил 150,6 тыс. т, в т.ч. от стационарных источников 83,4 тыс. т, от передвижных (автотранспорт) – 67,2 тыс. т. Систематические наблюдения за уровнем загрязнения атмосферного воздуха проводились в равнинном Крыму в городах Армянск и Красноперекопск Крымским центром по гидрометеорологии. Данные табл. Б.4.1 приложения Б.4 подтверждают значительное превышение ПДК по многим химическим соединениям (например, по диоксиду азота, хлористому водороду, аммиаку) в этих центрах. Некоторое уменьшение за последние годы ориентировочных удельных выбросов в атмосферу в расчете на 1 человека в год (табл. Б.4.2) связано с приостановкой (со снижением производства) многих промышленных предприятий. Загрязнение приземного слоя воздуха усугубляют выбросы автотранспорта. Это касается, в первую очередь, основных магистралей и дорог с большим потоком автомашин, а также городов и городских поселков, где они достигают 80% от всех загрязнителей, поступающих в воздух. Выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников и автотранспорта приведены в табл. Б.4.3 (приложение Б.4), география их распространения отражена на рис.Б.3.1 (приложение Б.3). Вышеизложенное подтверждается данными КГГЭ, согласно которым значения техногенной нагрузки от источников прямого воздействия достигают в этих районах более 50 тыс. м3/ км2 в год (приложение Б.3 рис. Б.3.2). Учеными Института географии НАН Украины под руководством Л.Г.Руденко загрязнение воздуха оценено по пыли, сернистому газу, двуокиси азота, окиси углерода. В результате выяснено, что все районы равнинного Крыма характеризуются высоким загрязнением (согласно карте во всех районах приведен знак Вз) (см. рис. Б.3.3). Исходя из вышеизложенных данных с учетом ландшафтно-экологического потенциала, нами оценено и картографировано потенциальное загрязнение ландшафтов равнинного Крыма через воздушную среду (рис. 4.2). Установлено, что территории со слабой степенью загрязнения ландшафтов через атмосферный воздух, характеризующиеся показателями трансформации 1,10 – 1,39 балла, занимают 6374 км2 или 33,3 % от общей площади региона; с умеренной (2,20-2,90 балла) – 4345 км2 (22,7 %); со средней (3,30-4,16 балла) – 4421 км2 (23,1 %); повышенной (4,40-5,50 балла) – 2029 км2 (10,6 %) и сильной (более 5,50 баллов) – 1971 км2 или 10,3 %. 4.2.3. Г е о э к о л о г и ч е с к о е с о с т о я н и е в о д. Следует различать ингредиентное загрязнение поверхностных и подземных вод и загрязнение ландшафта избыточными водами, проявляющееся в виде подтопления и заболачивания территории. Последнее в настоящее время является важным фактором, определяющим ГЭС исследуемого региона. Оценка подтопленности ландшафтов (рис. 4.3) показала, что 42,1% из них (6136 км2) в настоящее время постоянно подтоплены. Территории локального подтопления занимают 504 км2 или 3,4%. Эпизодически подтапливается 3,5% площади равнинного Крыма, что составляет 512 км2. Причем подъем УГВ прогрес-сирует на территории в 4816 км2 (33%). Относительно благоприятная гидрологиче-ская обстановка складывается лишь на 18% (2624 км2) площади региона. Данная ситуация является в первую очередь следствием развития „большого орошения” за счет вод СКК (см. глава 3) и в значительной степени осложняется в результате интенсивной эксплуатации гидрологической составляющей ландшафта. Так, на большей части низменного Присивашья в результате интенсивного орошения уровень грунтовых в четвертичных отложениях находится на глубинах 0-3м. В связи с этим около 150 населенных пунктов подтоплены. Продолжается подъем ровней воды на участках с залеганием УГВ от 5 до 8 м. Подъем уровня в четвертичном водоносном горизонте вызвал повышение уровня в имеющем с ним гидравлическую связь средне- и верхнеплиоценовом водоносном горизонте. В результате интенсивной эксплуатации подземных вод основного неогенового комплекса образовались обширные депрессионные воронки. Это вызвало внедрение соленых вод из зоны затрудненного водообмена, подтягивание соленых морских вод и соленых вод „снизу”. Подъем уровня средне- и верхнеплиоценового водоносного горизонта под влиянием орошения и снижение уровня понт-мэотического водоносного горизонта под влиянием эксплуатации привели к перераспределению напоров, в результате чего высокоминерализованные воды средне- и верхнеплиоценовых отложений переливаются в нижележащий понт-мэотический водоносный горизонт. Кроме того, наблюдается засоление грунтовых и связанных с ними межпластовых вод за счет вымывания легкорастворимых сульфатов и хлоридов из зоны аэрации оросительными водами. Вследствие вышесказанного в ряде хозяйств Красногвардейского, Первомайского, Джанкойского, Раздольненского, Сакского районов минерализация подземных вод за последние пять лет значительно возросла и на отдельных участках достигает около 9 дм3. Особенно напряженная ситуация в Черноморском районе, где происходит сокращение площади распространения пресных вод в результате выведения практически всей территории из строя единственного эксплуатационного сарматского водоносного горизонта при отсутствии других источников водоснабжения. При этом именно подземные воды, как указано в главае 3.1, являются основным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов равнинного Крыма. Ингредиентное загрязнение вод в значительной мере обусловлено, как указа-но в главае 3, сточными и коллекторно-дренажными водами. Сброс сточных вод на территории исследуемого региона ежегодно в среднем превышает 400 млн. м3, причем максимальные показатели наблюдаются в Джанкойском (101,812 млн. м3), Красноперекопском (141,633 млн. м3), Раздольненском (77,08 млн. м3) районах. Во всех пробах воды, по данным КГГЭ, содержатся остаточные пестициды 1-5 наименований, примерно в 10% случаев с превышением ПДК хоты бы по одному компоненту. При этом, вследствие техногенного воздействия, первые от поверхности водоносные горизонты, слабо защищенные или незащищенные от миграции загрязняющих компонентов с поверхности подвержены как химическому, так и бактериологическому загрязнениям. Так, содержание азотных соединений выше ПДК обнаруживается в подземных водах, приуроченных к аллювиальным отложениям рек Салгир, Черная, Альма, Биюк-Карасу, Мокрый Индол, где содержание нитритов изменяется от 1,5 до 12ПДК; превышение коли-индекса и общего микробного числа в ряде случаев в десятки раз по сравнению с нормативами. В пределах Красногвардейского района (сс. Ровное, Молочное) отмечено повышенное содержание нитратов – от 48,9 мг/дм3 до 60,5 мг/дм3 (1,3ПДК), в Сакском районе (с. Фрунзе) - нитритов - 4,8 мг/дм3 (1,5ПДК), окисляемость - 3,1 мг/дм3 O2. Бактериологическое загрязнение понт-мэотического водоносного горизонта обнаруживается в Нижнегорском р-не (с. Цветущее) - коли-индекс 9, общее микробное число - 10. Постоянное место бактериологического загрязнения наблюдается в районе Раздольненского свинооткормочного комплекса (с.Ковыльное), площадью 150 км2, при коли-индексах от 4 до 1100. В пределах Перекопского перешейка под влиянием стоков и выбросов предприятий Армянско-Перекопского промышленного узла сохраняется крупный очаг загрязнения подземных вод токсичными металлами, охватывающий три водоносных горизонта (четвертичных, верхне-среднеплиоценовых и понт-мэотис-сарматских отложений). В значительной степени загрязнению также подвержены минеральные подземные воды. Повышенное содержание нефтепродуктов отмечается в мине-ральных водах палеозойского (0,1-0,3 мг/л) и альбского (0,1-0,28 мг/л) водоносных горизонтов на курорте Евпатория, к чему привели сбросы неочищенных хозяй-ственно-бытовых вод в поглощающие колодцы санаториями „Искра”, им. Т.Г. Шев-ченко, „Евпатория” и детским клиническим санаторием Министерства обороны. Неудовлетворительна обстановка в водных объектах, прилегающих к Сакскому месторождению лечебных грязей. Превышение ПДК по марганцу в 1,7 раза отмечено в воде буферного бассейна Сакского месторождения, а также накопительного бассейна Сакского химического завода. Остается открытой проблема Сивашского месторождения, которое испытывает, с одной стороны, влияние Крымского содового завода, а с другой - СКК. Вследствие сброса в акваторию дренажных вод (около 600 млн. м3) происходит опреснение рапы (при сохраняющемся уровне добычи полезных компонентов статистические запасы уменьшились по NaCl на 36%, по Br - на 33%, по Mg - на 24%). Химическим и бактериальным загрязнениями природные воды обязаны и животноводческим комплексам. Главные загрязняющие компоненты отходов животноводства – органические (мочевина, креатин, фенолы и т.п.) и неорганические вещества (соли аммония, калий, фосфаты, сульфаты, хлориды, патогенные организмы), а также различные гормоны, стимуляторы роста и другие препараты, добавляемые в корм. Стоки и твердые отходы в довольно значительных количествах содержат Mn, Zn, Co, Cu, Fe и др. микроэлементы. Основными загрязняющими подземные воды компонентами отходов животноводства являются азотистые соединения. По степени токсичности формы азота располагаются в следующий ряд: нитриты>аммиак>нитраты. До недавнего времени в подземных водах обнаруживались преимущественно нитратные формы азота, а теперь все чаще появляются высокие концентрации нитритов и аммиака, происхождение которых связано со стоками от животноводческих комплексов. Повышенным содержанием соединений азота характеризуются воды Первомайского, Сакского, Черноморского р-нов (нитратов - до 106 мг/л, нитритов - до 1,5 мг/л, NH4-до 1,0 мг/л. Кроме соединений азота, основными химическими компонентами отходов крупного рогатого скота и свиней являются P, K. Фосфор в количествах, превышающих ПДК, присутствует в водах понт-мэотис-сарматских отложений на территории Джанкойского, Сакского р-нов. А повышенное содержание хлоридов (до 1077 мг/л) и сульфатов (до 880 мг/л) характерно для вод практически всех районов равнинного Крыма. Загрязнение подземных вод отходами животноводства, главным образом жидким навозом, возникает в неуплотненных жижеотстойниках и др. резервуарах, отстойных баках, инфильтрационных каналах и т.д., а также в случае непомерных доз внесенной в почву в качестве удобрений навозной жижи. Во всех фермах крупного рогатого скота, свинарниках, птице- и овцефермах, животноводческих комплексах смешанного типа отсутствуют навозохранилища - навоз складируется на грунте под открытым небом на территории ферм, либо неочищенным вывозится на поля, либо просто сбрасывается в пониженные участки рельефа - балки, овраги. Во многих хозяйствах Сакского, Джанкойского, Черноморского, Красногвар-дейского р-нов на животноводческих комплексах не оборудованы или вообще отсутствуют скотомогильники. Устроенные обычно в неглубокой канаве под открытым небом, не забетонированные, с трупами животных и бытовым мусором, они - прямые источники загрязнения как почв, так и подземных вод. Причиной существенного химического и бактериального загрязнения подземных вод служат также силосные соки. Они содержат большое количество органических веществ, фенолов, азота, сероводорода, значительное количество токсичных металлов - Cu, Mn, Zn, Co и др. Повышенным содержанием Zn отличаются воды Раздольненского и Сакского р-нов. Сверхнормативное содержание соединений азота ведет к онкологическим, сердечно-сосудистым и пр. заболеваниям. Отходами коммунального хозяйства являются фекалии, коммунальные сточные воды, твердые отходы жилых помещений, предприятий общественного питания и торговли, отходы после чистки городских территорий (городской мусор), шламы коммунальных очистных сооружений и др. Наиболее распространенный и один из основных видов коммунальных отходов - фекалии - содержат азот, аммоний, органические кислоты, хлориды, фосфор, калий, натрий, серу, более 70 различных энтеровирусов, грибки, протозои и т.д. То же наблюдается в коммунальных сточных водах вообще. Сбрасываются они зачастую в Черное и Азовское моря, в реки, в пруды-накопители с последующим вывозом на поля орошения, либо просто на тер-риторию. Многие пруды не обеспечены надежными противофильтрационными экранами и являются, следовательно, источниками загрязнения. Источники очень интенсивного загрязнения водной среды - свалки твердых отходов. По влиянию на воды отходы на свалках подглаваяются на инертные (отходы обработки каменных изделий, строительный мусор и т.п.), вредные (промышленные и частично коммунальные) и токсичные (с устойчивыми хорошо растворимыми токсичными веществами). В районе свалок, особенно коммунальных отходов, вследствие интенсивного органического загрязнения грунтовых вод, в водоносном горизонте образуется восстановительная зона, характеризующаяся значительным дефицитом или отсутствием растворенного кислорода, повышенной температурой воды, увеличенным содержанием CO2, аммиака и железа, а иногда и дефицитом нитратов. Так, например, огромно загрязняющее воздействие района городской свалки г.Евпотории на горизонт грунтовых вод сарматских отложений. В 2-х км к северо-западу от с.Каменоломня Сакского района в подземных водах КГГЭ обнаружены в повышенных количествах углекислота - 27,4-41,0 мг/л, железо - 0,5-6,6 мг/л, аммиак - 2,4-3,3 мг/л, фосфор - 0,01-0,03 мг/л, хлор - до 3300 мг/л, т.е. практически все компоненты, повышенное значение которых свидетельствует о влиянии мощного источника загрязнения жидкими и твердыми коммунальными отходами. Причем зона влияния свалки значительна и прослеживается ориентировочно вверх и вниз по потоку от источника загрязнения на 0,6-1,2 км. К сожалению, недостаточная детализация эмпирического материала не позволяет более полно исследовать ингредиентное загрязнение вод. Отметим, что в географии распределения загрязнителей прослеживается генетическая связь с за-грязнением вышерассмотренных ландшафтных компонентов. 4.2.4. К о м п л е к с н а я о ц е н к а г е о э к о л о г и ч е с к о г о с о с т о я - н и я. Равнинный Крым характеризуется неблагоприятным, а некоторые районы даже предкризисным ГЭС. Это обусловлено, главным образом, характером природопользования, которое является итогом сложного взаимодействия природных условий, исторических и геополитических факторов, транспортно-географического положения региона и свойствами и особенностями ландшафтной структуры. На территории региона по данным составленной нами карты „Геоэкологическое состояние ландшафтов равнинного Крыма” (рис. 4.4), выделены ареалы с различным типом ГЭС: предкризисным, критическим, острым, напряженным и условно удовлетворительным. Причины геоэкологических проблем в выделенных ареалах различны. В целом же в зоне сухих степей равнинного Крыма они связаны в основном с интенсивной распаханностью территории. Это - смыв почв, интенсивное оврагообразование, потеря почвенного плодородия (снижение гумуса до 30-50%), загрязнение минеральными удобрениями, пестицидами и животноводческими стоками и т.д. Ситуация осложняется вследствие орошения и загрязняющего влияния промышленных центров. Имеют место цепные реакции деструктивных процессов, захватывающие не только соседствующие, но и далеко расположенные территории от участков прямого воздействия. Наиболее неблагоприятная геоэкологическая обстановка складывается на большей части Присивашья. Здесь доминируют ареалы с предкризисным ГЭС. Предкризисное ГЭС ландшафтов Присивашья обусловлено в первую очередь нега-тивными физико-географическими процессами, возникающими в результате значи-тельной распаханности территории, ирригации, несбалансированного применения агротехники, влияния химического техногенного воздействия. Отмечается химиче-ское загрязнение почв, связанное не только с химизацией сельского хозяйства в зоне орошения (особенно рисосеяния), но и промышленным загрязнением атмосферы. Интегральный показатель ГЭС более 41,5 баллов отражает максимальную степень антропогенной нагрузки. Причем все ландшафтные компоненты, результаты ГЭО которых изложены выше, испытывают нагрузку преимущественно сильной степени. Предкризисное ГЭС нижней части долины р.Салгир связано главным образом с пространственными закономерностями распределения химических загрязнителей приземного слоя воздуха, вод и почв как индикатора общего загрязнения. Состояние уникальных природно-рекреационных территорий равнинного Крыма, располагающиеся вдоль Черного моря, в настоящее время оценивается как острое (интегральный показатель достигает величин от 34,2 до 37,8 баллов) преимущественно за счет загрязняющего влияния Сакских предприятий химической промышленности, нарушения водно-солевого режима почв и подземных вод. ГЭО и картографирование, проведенные в ходе экологического аудирования равнинного Крыма позволили установить, что территории с относительно удовле-творительным ГЭС занимают лишь 16,3% от общей площади региона или 2376 км2, соответственно с напряженным - 25,7% (3736 км2), острым - 21,3% (3104 км2), критическим - 11,6% (1696 км2) и предкризисным - 25,1% (3680 км2). 4.3. Геоэкологическое районирование ГЭС - категория очень динамичная. Для нахождения оптимального метода, средства стабилизации при аудировании необходим более устойчивый критерий. Таким, на наш взгляд, является геоэкологический район (ГЭР). Под геоэкологическим районированием мы подразумеваем выделение природно-антропогенных образований (районов) определенного ранга, в пределах которых антропогенное воздействие на ландшафты вызывает специфические, то есть характерные только для данного района, изменения с однотипным характером последствий. В ГЭР имеет место сочетание в пространстве территорий с определенными геоэкологическими состояниями. При геоэкологическом районировании (рис. 1.1, блок 3.5) нами используются методические приемы Б.И. Кочурова (по степени геоэкологической напряженности) [154]. Под геоэкологической напряженностью понимается степень изменения ландшафтов в результате определенного сочетания и соотношения территорий с различным типом ГЭС. В основу положены следующие основные принципы: системности, антропоцентричности, проблемности, соотношения, сочетаемости. Таким образом, в основу геоэкологического районирования равнинного Крыма положено главаение территории на природно-ландшафтные регионы с учетом их современной хозяйственной освоенности и выявленных в их пределах территорий с различным типом ГЭС. Исходным материалом выступает созданная нами карта „Геоэкологическое состояние ландшафтов равнинного Крыма” (рис. 4.4). Ее информация позволяет выделить в пределах равнинного Крыма пять ГЭР: Тарханкутско-Центрально-Крымский, Северо-Присивашский, Нижнесалгирский, Южно-Присивашско-Индольский, Среднесалгирский. Уровень геоэкологической напряженности (в баллах) каждого из них нами оценивается исходя из пространственного соотношения внутри региона площадей территорий с различным типом ГЭС. Для этого проводится балльная оценка геоэкологической напряженности для территорий с одним типом ГЭС (табл. 4.4). Затем - индивидуальная оценка геоэкологической напряженности i-того геоэко- логического района (Hi). В этих целях используется формула Б.И. Кочурова [154], измененная в связи с особенностями региона: Hi = (10×S5i+8×S4i+6×S3i+4×S2i+2×S1i) / 100, (4.3) где S5i - доля площади территорий с предкризисным ГЭС, в % от общей площади i-того района; S4i - доля площади территорий с критическим ГЭС, в % от общей площади i-того района; S3i - доля площади территорий с острым ГЭС, в % от общей площади i-того района; S2i - доля площади территорий с напряженным ГЭС, в % от общей площади i-того района; S1i - доля площади территорий с условно удовлетворительным ГЭС, в % от общей площади i-того района. Таблица 4.4 Оценка геоэкологической напряженности территорий с одним типом ГЭС (в баллах)
В соответствии с формулой (4.3) значения геоэкологической напряженности ра-йона (Hi) могут изменяться в пределах 10 баллов. Так, 10 баллов будет иметь район, если 100% его площади занято территориями с предкризисным ГЭС, а 2 балла - район со 100%-й площадью территорий с условно удовлетворительным ГЭС. Расчетные фактические значения геоэкологической напряженности ГЭР равнинного Крыма сведены в табл. 4.5 и отражены на рис. 4.5. Таблица 4.5 Оценка геоэкологической напряженности ГЭР равнинного Крыма (в баллах)
 Таким образом, наиболее напряженным является Северо-Присивашский ГЭР (9,6 балла), в пределах которого территории с предкризисным ГЭС составляют 80,3%, критическим – 19%, острым – 0,7% его площади. Значительная геоэкологическая напряженность в Среднесалгирском ГЭР (7,3 балла) обусловлена преобладанием территорий с острым ГЭС (52%), при этом доля площадей с предкризисным и критическим ГЭС соответственно 18% и 30%. Нижнесалгирский ГЭР (6,9 балла) характеризуется преобладанием территорий с кризисным и острым ГЭС (по 49%), лишь 2% приходится на ландшафты с напряженным ГЭС. Более благоприятная ситуация сложилась в Тарханкутско-Центрально-Крымском ГЭР (геоэкологическая напряженность 3,4 балла) вследствие наличия примерно в равном количестве площадей с условно удовлетворительным (38%) и напряженным (37,7%) ГЭС, несколько меньше территорий с острым (22,3%) и критическим (2%) ГЭС. Минимальная геоэкологическая напряженность наблюдается в Южно-Присивашско-Индольском ГЭР (3,2 балла), где 67% площади приходится на территории с напряженным ГЭС, 30% - с условно удовлетворительным. |