Оценка потенційної стійкості й мінливості природних комплексів за умов впливу нафто-газового комплексу

Оценка потенційної стійкості й мінливості природних комплексов за умов впливу нафтогазового комплекса.

Гареев А.М., Шакиров А.В.

Устойчивость природних комплексів одна із фундаментальних понять геоекології. Визначенню цього поняття на географії присвячені багато робіт (Ісаченка, 1965, 1974; Глазковская, 1972; Солнцева, 1983; Арманд, 1975, 1983; Звонкова, 1985; Гарєєв, 1995 та інших.). Різні автори визначають стійкість природного довкілля по-різному. Багато поділяють поняття «стійкість» на спроможність до: 1) опору впливам і 2) відновленню властивостей, порушених зовнішнім впливом. Роль критерію стійкості має значення щодо тих чи інших змін за умов посилення антропогенного преса на природні комплекси. А. Д. Арманд (1983) визначення поняття стійкості пропонує термін «гомеостазис» за аналогією з терміном «гомеоcтаз» для живих організмів, який визначає стан внутрішнього динамічного рівноваги, підтримуваного регулярним поновленням основний структури системи. Відомо, що складність природних комплексів корелює зі стійкістю. Відповідно до цим потрібно було, що складні геосистемы стійкіші до зовнішніх воздействиям.

Большой цікаві погляди А. М. Гроздинского (1986), який поняття «стійкість» поділяє втричі компонента: інертність — здатність залишатися у заданої області стану протягом визначеного інтервалу часу при зовнішньому вплив; восстанавливаемость — здатність геосистем повертатися у початкове становище після припинення впливу; пластичність — наявність в геосистемы здібності переходити з одного стану до іншого. Слід зазначити, що з всіх геосистем існує поріг зовнішнього впливу, після яку вони втрачають свої властивості і функції. Тому рівень антропогенного впливу може бути нижче цього порога.

Оценка стійкості ландшафтів до впливам нафто-газового комплексу можлива під час встановлення зв’язку: вплив — зміна — наслідки. Такий аналіз дозволяє визначити максимальну і мінімальну величини впливу, поза яких розміщені області можливість сталого розвитку ландшафту чи виникнення необоротних змін. Що стосується оцінці впливу нафто-газового комплексу відзначимо, що стійкість ландшафтів залежить, насамперед, загальних властивостей їх компонентів і специфічних особливостей впливу цій галузі, характеру і інтенсивності експлуатації об'єктів. У складі природних найважливішими в оцінці стійкості є взаимовлияющие і взаємозалежні чинники, відбивають особливості геологічної будови, неотектонического режиму, рельєфу, грунтового і рослинного покриву, водного балансу, густоти річковий мережі, кліматичних умов та інших. Натомість, стійкість природних комплексів і їхні властивості слід розглядати у двох аспектах з урахуванням вертикальних і горизонтальних зв’язків. Вони обумовлені взаємодією наступних основних факторов:

1) водопроникності гірських порід, які зараз є стійкою частиною (основою) відновлення всього комплексу. Саме гірські породи, що володіють такою важливою показником, як опірність, і навіть що у процесах тектонічних підняттів і опусканий, визначають тип і інтенсивність ерозії, денудации, карсту, дефляції та інших деструктивних процессов;

2) рельєфу, що є за своєю сутністю перерозподілювачем тепла і вологи і визначального ступінь дренированности всього ландшафту, напрям транзиту речовини (розсіювання, зосередження, акумуляція продуктів техногенеза);

3) кислотно-щелочных і окисно-відновних характеристик, родючості грунтів, визначальних спроможність до розкладанню біологічних компонентів техногенних речовин і самоочищення від них;

4) видового складу та продуктивності рослинних співтовариств, захищають поверхню ландшафту від ерозійних і дефляційних процесів, визначальних стійкість ландшафтів до техногенному впливу (механічному, хімічному і т.д.);

5) інтенсивності процесів водообміну, швидкості течії, умісту у воді розчиненої кисню, органічних і мінеральних речовин, сприяють активізації процесів розчинності і розкладання забруднюючих веществ;

6) показника сумарною сонячної радіації, швидкостей, повторюваності і сучасних напрямів вітрів, суми біологічно активних температур і т.д.

Указанные вище чинники як сприяють активізації процесів самоочищення компонентів природного довкілля, а й визначають динаміку ландшафтів, їх стійкість і опірність до сукупного впливу антропогенних чинників. Отже, вони формують показники стійкості компонентів природи й ландшафтів в целом.

Анализируя показники участі природних чинників в формуванні стійкості компонентів природи, відзначимо, що геологічне будова є найвагомішим з оцінки потенційної стійкості ландшафту. Це визначається складом гірських порід, виходять на поверхню, здатністю пропускати концентрації забруднюючих речовин. Від цього залежать умови їхнього розсіювання у просторі чи локалізації не більше обмежених ділянок. Воно зумовлює також обмін речовин між поверхневими і підземними складовими стоку з суші, і, визначають показники поширення забруднюючих речовин, у пространстве.

Как засвідчили вище, обриси рельєфу можуть сприяти як нагромадженню техногенного забруднення, і його розсіюванню. Здебільшого це стосується регіональним і глобальним рівням організації природно-территориальных комплексів і геосистем. Так, лінійно витягнуті ландшафти є відкриті системи, у тому числі легко видаляються нафтопродукти. Під час перебування чергу, замкнуті улоговини, формують відповідне розмаїтість ландшафтів, сприяють як нагромадженню забруднюючих речовин, а й зумовлюють формування вторинних процесів, що призводять до корінний деградації природних комплексів. Отже, в оцінці показників стійкості тих чи інших ландшафтів необхідно враховувати такі морфологічні показники, як вертикальна і горизонтальна розчленованість рельєфу, інтенсивність глибинної ерозії, деформація поздовжніх профілів рік і ін.

Оценка можливості зміни стану природних комплексів за умов впливу господарську діяльність дозволить бути здійснена виходячи з використання показників горизонтального эрозионного розчленовування. Показник горизонтального розчленовування (А, км/км2) представляє собою ставлення сумарною довжини водотоків і суходолов до одиниці площади:

,.

где Sl — сумарна довжина всіх водотоків і суходолов, км; Р — площа досліджуваного ділянки, км2.

Интенсивность эрозионного розчленовування то, можливо розрахована по формуле:

,.

где Q — показник інтенсивності эрозионного розчленовування, DН — різницю абсолютних висот між найвищої і найнижчою висотними отметками.

Если райони з чи близькими кліматичними і геологічними особливостями характеризуються різними показниками эрозионного розчленовування, це свідчить про сильному вплив стійкість ландшафтів антропогенного фактора.

Следует підкреслити, що рельєф одна із найважливіших оціночних показників, оскільки сприяє перерозподілу енергії і ті речовини у системі взаємодії природних компонентів. Він є перехідний ланка у складі взаємообумовлених чинників, інтенсивність зміни якого великою мірою залежить від мінливості інших характеристик природних комплексів. Саме характером рельєфу визначається ступінь дренированности, інтенсивності ерозійних процесів та напрями поверхового стоку. Для оцінки потенційної стійкості ландшафту є значимими такі характеристики рельєфу, як глибина вертикального розчленовування і крутість схилів, які визначають напрям потоку речовини і можливість ландшафту до самоочищення. Що значення цих параметрів тим більше швидкості поверхового стоку, то більша здібності природного довкілля до самоочищення. Це умовах відсутності процесів эрозионной діяльності обумовлює й збільшення потенційної стійкості ландшафтів. Стійкість такого елемента рельєфу, як схили, і рівень їх деформації залежить від процесів, діючих лежить на поверхні схилу й у масиві гірських порід, що становлять схил. Стійкість схилу має коефіцієнтом, який розраховується за наступній формуле:

.

где n — коефіцієнт стійкості; R — сума сил, сопротивляющихся переміщенню матеріалу; Q — сума активних сдвигающих сил.

Если n>1 і SR>SQ, то схил і слагающие його гірські породи перебувають у стані стійкого рівноваги, і якщо n<1, то схил перебуває у нестійкому стані (Звонкова, 1970).

Устойчивые схили мають рівноважний профіль, відрізняються слабким і кількісно рівноцінним смывом порід і грунтів у верхній і акумуляцією у нижній частині схилу. Равновесные і умовно стійкі схили по профілю близькі до стійким, але можливі зсувні та інші деформації, особливо в додаткових навантаженнях. Несталі схили характеризуються активно діючими зсувами, зростанням ярів, а також дрібніших ерозійних процесів.

Из кліматичних чинників, які впливають стійкість природних компонентів, необхідна за першу чергу враховувати такі показники, як збільшується кількість опадів, ставлення суми опадів до випаровуваності з сумою активних температур, що характеризують тепла і влагообеспеченность територій. Крім цього необхідно враховувати повторюваність вітрів, показники їх швидкостей і напрямів, інверсію температур і циклонічні процеси.

Гидрологический режим водних об'єктів і почво-грунтов визначає влагообеспеченность територій, склад парламенту й властивості природних комплексів, зокрема рослинних співтовариств, і навіть умови формування екзогенних процесів. Отже, просторове і тимчасове розподіл зволоженості території формує ті чи інші умови, необхідних проростання рослинних співтовариств та, відповідно, проживання тваринного світу, сприяють активізації процесів самоочищення природного довкілля.

Почвенный покрив на відміну геологічної будови і рельєфу є менш стійким природним компонентом. Для визначення стійкості грунту необхідно враховувати окремі її характеристики, найважливішої із яких є ступінь розвитку та потужність грунтового профілю. У ньому існує певна залежність: чим міцніший грунтовий профіль, краще інфраструктурні властивості, тим паче стійкі природні комплекси до різним видам впливу. Для визначення стійкості грунтів важливий і характеру рельєфу. Зі збільшенням крутизни схилу збільшується інтенсивність поверхового стоку, розвивається лінійна і майданна ерозія, механічний змив грунтів та його винесення в знижені елементи рельєфу. Отже, грунт є проміжне ланка між геолого-гоморфологическими і климато-гидрологическими чинниками, що має здатністю трансформувати поверховий стік в подземный.

Растительный покрив одна із сприйнятливих до зовнішніх впливів компонентів природного довкілля. Як свідчать спостереження, воздухоохранная, водоохоронна, грунтозахисна, хозяйственно-экономическая функції рослинного покриву істотно диференціюються залежно від показників деградації рослинних співтовариств відповідно до масштабами і специфікою впливу антропогенних чинників. Стійкість рослинного покриву залежить від наступних параметрів: видового складу, його розмаїття, бонітету, стану деревного та інших ярусів, сомкнутости крон деревного ярусу, проективного покриття трав’янистого покриву тощо.

Отметим, що метою оцінки нафто-газового комплексу на довкілля є визначення її мінливості у просторі і часу з урахуванням диференційованого впливу первинних і вторинних чинників. У результаті аналізу стану природних комплексів та його мінливості у часі необхідно встановити чинники (прямі й опосередковані), що зумовлюють можливі зміни як компонентів природи, і природних комплексів в целом.

В той час залежно все від відсутності організованою системи моніторингу за загрязненностью і нарушенностью природних комплексів у різних природних зони і обмеженості вихідних матеріалів показники самовідновлення природних комплексів нами оцінені підставі використання власних спостережень, і опублікованих матеріалів.

Оценивая відбудовний потенціал по природним зонам РБ, треба сказати, що найбільшої тривалістю часу відновлення відрізняється равнинно-лесная підзона, що характеризується як більше низькими значеннями середньорічний температури повітря, і приземленим характером рельєфу і надлишковим зволоженням території. Механічно порушені території, відмінні повним знищенням рослинних співтовариств, характеризуються поновленням процесів самовідновлення лише крізь 3−5 років. Характерно, що цей процес починається з освоєнням порушеною території бур’янистої (рудеральной) рослинністю. Після цього, під час сукцессии відбувається поступове збільшення видового складу. На сильно забруднених нафтою ділянках процеси самовідновлення відбуваються помітно повільніше. При цьому тривалість максимального відновлення тут можливо, у кілька разів вищим, ніж в ділянок з механічним порушенням местности.

В межах Предуральской лісостеповій зони в залежність від помітної активізації окисно-відновних процесів тривалість самовідновлення природних комплексів сягає 20−30 років. Залежно від зволоження грунтів на засолених местообитаниях ростуть лобода татарська, марь гібридна, ромашка непахучая, хвощ і др.

Степные території відрізняються найвищою самовосстановимостью ландшафтів (15−20 років). Причому у умовах степів формуються полынно-дерновенно-злаковые асоціації, і навіть разнотравно-типчаково-ковыльные й гірські степу. Вищий відбудовний рівень зумовлено тим, що саме досить легко поширюються короткоіснуючі рослини. На початку переважають однолетники і двулетники, у майбутньому заселяються багаторічні рослини, полукустарники й кущі.

В через брак експлуатації нафтових родовищ не більше Горно-Лесной, Зауральской лісостеповій і Степовий подзон у цій роботі особливості самовідновлення ландшафтів у межах не розглянуті. У межах Північно-східній лісостепу, малопотужні родовища нафти на нині перебувають тільки стадії початкового освоєння. Матеріали тривалих спостережень відсутні. Відповідно до цим є необхідність усебічне вивчення стану природних комплексів і активної проведення природоохоронних мероприятий.

Список литературы

Арманд А. Д. Наука про ландшафті. М., 1975. 288 с.

Гареев А.М. Оптимізація водоохоронних заходів у басейні річки (географо-экологический аспект). СПб.: Гидрометеоиздат, 1995. 192 с.

Глазовская М. А. Технобиогеомы — вихідні фізико-географічні об'єкти ландшафтно-геохимического прогнозу // Вісник МДУ. Сер. Географія. 1972. № 6. З. 21−27.

Звонкова Т.В. Потенційна природна стійкість довкілля й комплексів // Геогpафическое обгрунтування екологічних експертиз. М.: Вид-во МДУ, 1985. З. 38−44.

Солнцева Н. П. Вплив техногенних потоків на морфологію лісових грунтів околицях нафтовидобутку // Видобуток з корисними копалинами і геохімія природних екосистем. М.: Наука, 1982. З. 26−29.

Шакиров А. У. Географо-экологические аспекти охорони природного довкілля за умов впливу нафто-газового комплексу біля Республіки Башкортстан. Навчальний посібник. Уфа: Вид-во БДУ, 1998. 98 с.

Для підготовки даної праці були використані матеріали із російського сайту internet.