экологический водный природопользование техногенный
В уравнении (1), меняя значения экологической емкости на удельную экологическую емкость e можно определить соответствующие удельные значения экологической техноемкости te - приземного слоя воздуха, tm - поверхностных вод и t$ - фитоценозов (усл.т/км2). По результатам ранее проведенных исследований [1, 2, 3] значение коэффициента Х для воды равнинных рек и озер равно X = (4,0 ± 0,2)-10-5 .
Экологическая техноемкость поверхностных вод соответствует предельно допустимому значению поступления загрязняющих веществ (естественного и антропогенного происхождения). При этом уровень загрязнения в первую очередь зависит от величины коэффициента относительной опасности примесей АПВ, содержащихся в поверхностных водах, значение которой определяется по данным фактического или предполагаемого их поступления в водную среду и их токсичности. Отсутствие информации по поступающим в водные объекты загрязняющим веществам создают определенные сложности при установлении значений АПВ, в связи с этим, по рекомендациям [1], при отсутствии конкретных данных о количестве и составе примесей приняты средние значения Апв =0,3.
По приведенной методике и на основании воднобалансовых расчетов была определена удельная экологическая техноемкость суммарного годового стока разных территорий Западной Сибири (таблица 3) и их широтная зависимость по 132 метеостанциям.
Удельное значение экологической емкости поверхностных вод территории епв=ЕПВ/F (где F - площадь водосбора водного объекта) определена по экологической емкости поверхностных вод ЕПВ (для изученных рек), которая в свою очередь определяется по уравнению [3]:
где ЕПВ - экологическая емкость поверхностных вод территории, т/год;
W - среднегодовой объем воды в поверхностных водотоках и водоемах территории (км3);
c - содержание (плотность) экологически значимого элемента, в данном случае для воды (плотность воды 109) т/км3;
f - параметр, характеризующий скорость обновления объема (1/год), для водных ресурсов территории f= (W+ W )/ W, (W* и W_ - соответственно объемы местного стока и объем воды, поступающей с сопредельных территорий, км3).
Выполненные расчеты показали, что удельная экологическая техноемкость годового стока на территории Западной Сибири варьирует от 0,13 до 4,24 усл. т/км2 водосборной площади и представляет собой удельную предельно допустимую эмиссию загрязняющих веществ на 1 км2.
Несмотря на определяющее влияние зональных факторов на территориальное распределение величины t (рис.) отчетливо прослеживается влияние других (отличных от зональных) факторов, которые более благоприятно влияют на условия формирования стока по отдельным широтам. Особенно это проявляется в зоне тайги, где значение 1пв меняется в 2,5-3,0 раза.
Таким образом, рассчитанные значения удельной экологической техноемкости поверхностных вод Западной Сибири tm численно характеризуют изменяющуюся в пространстве и времени предельно допустимую эмиссию загрязняющих веществ, сформированную в результате совокупного воздействия зональных (климатических) и локальных (особенности , строение поверхности водосбора) факторов.
К основным видам техногенного воздействия на территории Западной Сибири относятся нефтегазодобывающие, нефтеперерабатывающие отрасли, а также строительство продуктопроводов. Данные виды промышленных предприятий относятся к числу рентабельных и перспективных отраслей экономики России, в то же время их производственная деятельность представляет определенную опасность на экологическое состояние окружающей среды.
Строительство новых транспортных путей, создание сервисных предприятий на трассах магистрального трубопроводного транспорта, участки газопроводов в рамках логистических схем переработки и транспортировки энергетических и минерально-сырьевых ресурсов, доставки продовольствия неизбежно приведут к усилению антропогенной нагрузки на окружающую среду. Поэтому, наряду с определением значений экологической техноемкости оценка геоэкологической устойчивости экосистем Западной Сибири является объективной необходимостью.
Под геоэкологической устойчивостью обычно понимается свойство, внутренне присущее экосистеме, характеризующее ее способность выдерживать изменения, создаваемые внешними воздействиями, оказывать сопротивление внешним воздействиям и сохранять способность к самовосстановлению. Очевидно, что в экосистеме преобладание внутренних взаимодействий над внешними, способствует ее самосохранению.
Рис. 1. Широтное изменение удельной экологической техноемкости поверхностных вод t на территории Западной Сибири
Для обеспечения устойчив ого состояния геосистем необходимо, чтобы техногенная нагрузка (М) не превышала экологическую техноемкость (Т), в виде М<Т. Состояние устойчивости экосистемы выражается отношением М/ Т = К - так называемым коэффициентом устойчивости.
В случае равенства М = Т, а, следовательно, иК =1,0 состояние геосистемы приобретает свое предельное значение (неустойчивое равновесие), когда нарушение любого компонента экосистемы может привести к выходу из предельного равновесия (К> 1,0), что чревато ухудшением функциональных свойств с нежелательными последствиями.
В связи с этим, при определении пороговых величин состояния экосистем предельное значение коэффициента К необходимо назначать меньше единицы для обеспечения запаса устойчивости (например, К< 0,7).
Таким образом, экологическая устойчивость водосборного бассейна в полной степени зависит от результата взаимодействия как природных, так и антропогенных процессов.
Заключение
Полученные расчетным путем результаты необходимо учитывать при нормировании антропогенной нагрузки, как на речные бассейны, так и на части бассейнов, находящихся в пределах административных субъектов с целью обеспечения рационального использования и охраны водных ресурсов.
Для обеспечения устойчивого состояния геосистем Западной Сибири необходимо, чтобы техногенная нагрузка не превышала экологическую техноемкость.
При определении пороговых величин состояния экосистем, для обеспечения запаса их устойчивости, предельное значение коэффициента устойчивости необходимо назначать меньше единицы.
Список литературы
1. Акимова Т А. Основы экоразвития / Т А. Акимова, В. В. Хаскин. - Москва: Издательство Российской экономической академии, 1994. - 312 с.
2. Белоненко Г. В. Эколого-географические условия водопользования в Западной Сибири / Г. В. Белоненко, Н. Б. Попова // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. - 2007. - № 3. - С. 25-32.
3. Попова Н. Б. Эколого-географические условия природопользования в зоне влияния Транссибирской магистрали (Западная Сибирь) / Н. Б. Попова. - Новосибирск: Издательство СГУПСа, 2001. - 182 с.
4. Попова Н. Б. Оценка эколого-географических параметров ландшафтных провинций Западно-Сибирского Севера / Н. Б. Попова, Н. Л. Ряполова // Вестник СГУГиТ. - 2017. - Т 22, № 3. - С. 228-239.
5. Схема комплексного использования и охраны водных объектов бассейна реки Иртыш. Книга 1.
References
1. Akimova T. A. Fundamentals of ecorazvitiya / T. A. Akimova, V. V. Haskin. - Moscow: Publishing house of the Russian Academy of Economics, 1994. - 312 p.
2. Belonenko G. V. Ecological and geographical conditions of water use in Western Siberia / G. V. Belonenko, N. B. Popova / / Water management of Russia: problems, technologies, management. - 2007. - No. 3. - p. 25-32.
3. Popova N. B. Ecological and geographical conditions of nature management in the zone of influence of the Trans-Siberian Railway (Western Siberia) / N. B. Popova. - Novosibirsk: SGUPS Publishing House, 2001. - 182 p.
4. Popova N. B. Assessment of ecological and geographical parameters of landscape provinces of the West Siberian North / N. B. Popova, N. L. Ryapolova // Vestnik SGUGiT. - 2017. - T 22, No. 3. - p. 228-239.
5. Scheme of integrated use and protection of water bodies in the Irtysh river basin. Book 1.