Геоэкологический мониторинг Лекция № 5 Критерии оценки состояния окружающей среды
advertisement
Геоэкологический мониторинг Лекция № 5 Критерии оценки состояния окружающей среды Ч.2. Экологические критерии. Оценка степени антропогенных изменений геологической среды План лекции 1. 2. Экологические критерии. Оценка степени антропогенных изменений геологической среды. 27.09.2012 2 1. Экологические критерии Экологические критер ии рассматриваются как мера антропогенного воздействия на экосистемы и ландшафты, при которой их основные функционально-структурные характеристики не выходят за пределы естественных изменений. Они призваны определить область и границы допустимого состояния природных систем и дозволенного воздействия на них со стороны человека. Экологические показатели выражаются в единицах: •массы, •объема, •силы на единицу площади, •объема в единицу времени, • в относительных величинах. 27.09.2012 3 Группы экологических показателей покомпонентные 27.09.2012 комплексные 4 Классификация экологической обстановки Согласно нормативному документу, утвержденному Минприроды РФ (30.11.92г.) «Критерии оценки экологической обстановки территорий для выделения зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия» Степень экологического неблагополучия 1 – относительно удовлетворительная 2 – напряженная 3 – критическая 4- кризисная зона чрезвычайной экологической ситуации 5 – катастрофическая зона экологического бедствия 27.09.2012 5 Признаки территорий крайних степеней экологического неблагополучия (Критерии …, 1992) Положения Степень экологического неблагополучия Экологическое бедствие ст.59 Экологический кризис ст.58 Устойчивые отрицательные изменения Окружающая природная среда Глубокие изменения Здоровье населения Существенное ухудшение Угроза населения здоровья населения Естественные экосистемы Устойчивые отрицательные изменения состояния Разрушение естественных естественных экосистем экосистем (нарушение (уменьшение видового природного равновесия, разнообразия, деградация флоры и исчезновение отдельных фауны, потеря генофонда) видов растений и животных, нарушение генофонда) необратимые здоровью 6 27.09.2012 участки территории РФ, где в результате хозяйственной и иной деятельности происходят устойчивые отрицательные изменения в окружающей природной среде, угрожающие здоровью населения, состоянию естественных экологических систем, генетических фондов растений и животных Зона чрезвычайной экологической ситуации Зона экологического в результате хозяйственной либо иной бедствия деятельности произошли глубокие г. Закаменск необратимые изменения окружающей природной среды, повлекшие за собой существенное ухудшение естественных экологических систем, деградацию http://www.newstube.ru/media/fukus флоры и фауны Согласно нормативному документу, 27.09.2012 утвержденному Минприроды РФ (30.11.92г.), ст. 58 и 59 ima-1-dognala-chernobyl 7 Б.В. Виноградов, В.П. Орлов (1993 г.), А.Г. Емельянов (1994г.) Зоны экологического Риска (ЭР) 27.09.2012 Кризиса (ЭК) Бедствия (ЭБ) 8 Критерии оценки степени загрязнения природных сред для выделения зон ЭР, ЭК и ЭБ согласно (Критерии …, 1992 с дополнениями Виноградлва и др., 1993, Емельянова, 1994) Степень загрязнения атмосферного воздуха по максимально разовым концентрациям степень химического загрязнения поверхностных вод степень загрязнения подземных вод для участков хозяйственных объектов состояния почв, растительности, животного мира экологической опасности деформаций и изменения геологической среды 27.09.2012 9 Уровни экологического неблагополучия территории зона Содержание Снижение химических продуктивности веществ в воде и растительности ТМ в растительности Нарушение экосистем Деградация земель Экологического риска 2-5 раз выше ПДК 1,5-3,5 % в год Нарушения носят обратимый характер 5-20 % территории Экологического кризиса 5-10 раз выше ПДК 3,7-7,5 % в год Потеря устойчивости и трудно обратимые нарушения 20-50 % территории Экологического бедствия Более чем в 10 раз выше ПДК Более 7,5 % в год Необратимая Более 50 % трансформац территории ия Б.В. Вино2 гр7а.д0о9в.,2В0.1 П2. Орлов, А.Г. Емельянова и др. 10 Критерии экологической оценки состояния почв (Критерии …, 1992 с дополнениями Виноградова и др., 1993) Показатели Норма ЭР ЭК ЭБ Площадь деградированных земель, % от общей площади сельхозугодий Содержание гумуса в почвах, % от исх. Содержание химических загрязнителей в почве, ПДК Содержание пестицидов в почве, ПДК Содержание легкорастворимых солей, вес. % Содержание токсичных солей в почве, вес. % Увеличение плотности почв, кратность по сравнению с фоном Фитотоксичность почвы (снижение числа проростков), кратность по сравнению с фоном <5 5-30 30-50 >50 >90 <1 70-90 1-3 30-70 3-10 <30 >10 <0,5 <0,6 <0,3 <1,1 0,5-1 0,6-1 0,3-0,4 1,1-1,3 1-3 1-3 0,4-0,6 1,3-1,4 >5 >3 >0,6 >1,4 <1,1 1,1-1,4 1,4-1,2 >2 27.09.2012 11 Критерии оценки степени загрязнения подземных вод для участков хозяйственных объектов (Критерии оценки…, 1992 с дополнениями Емельянова, 1994) Показатели Относительно удовлетворительная ситуация Зона ЭК Зона ЭБ Содержание загрязняющих веществ (нитраты, фенолы, тяжелые металлы, СПАВ, нефть и др.), ПДК Хлорорганические соединения, ПДК Канцерогены, бенз(а)пирен, ПДК Площадь области загрязнения, км 2 Минерализация, г/л 3-5 10-100 >100 <1 1-3 >3 <1 <0,5 <3 1-3 3-5 10-100 >3 >8 >100 27.09.2012 12 Критерии оценки экологической опасности деформаций и изменения геологической среды (Критерии …, 1992) Показатели Параметры Экологическо Чрезвычайная е бедствие экологическая (ст.59) ситуация (ст.58) Относитель но удовлетвор ительная ситуация Аномальные техногенные деформации горного массива (более 0,00001 отн. ед.) и индуцированная сейсмичность, % территории Более 40-50 20-40 2-3 Механические нарушения горного массива при недропользовании, ведущие к загрязнению геологической среды. Аномальные деформации горных пород, в отн. ед. 0,0001 0,00001 менее 0,000001 более 30 20-30 менее 5 13 Просадки земной поверхности, оползни, сели, карсты, 12е техногенной обусло2в7л.0е9н.2н0ы нагрузкой, % территории Карта экологической обстановки России, 2005 г. Западно-Сибирский – относительно низкая экологич. напряженность ttp://www.argo-shop.com.ua/article-7420.html Экологические районы России и характер экологической напряженности (I — очень низкая, II — низкая, III — относительно низкая, IV — средняя, V — относительно высокая, VI — высокая, VII — очень высокая): 1 — Западно-Кольский (VI); 2 — Восточно-Кольский (II); 3 — Карельский (V); 4 — Приладожский (VI); 5 — Онего-Валдайский (IV); 6 — Северо-Двинский (V); 7 — Мезен-ско-Печерский (IV); 8 — Новоземельский (|); 9 — Полярно-Уральский (III); 10 — Среднерусский (VII); 11 —Центрально-Европейский (VII); 12 — Унженский (IV); 13 —Пинежский (III); 14 — Вычегодский (V); 15 — Северо-Уральский (III); 16 — Окско-Донской (IV); 17 — Поволжский (VII); 18 — Приуральский (VII); 19 — Центрально-Уральский (VII); 20 — Южно-Уральский (VI); 21 — Южно-Русский (VI); 22 — Прикаспийский (VII); 23 — Северо-Кавказский (VI); 24 — Зауральский (IV); 25 — Ямало-Тазовский (III); 26 — Западно-Сибирский (III); 27 — Приенисейский (I); 28 —Прииртышский (V); 29 — Предалтайский (V); 30 — Предсаянский (VII); 31 — Горноалтайский (I); 32 — Горносаянский (I); 33 — Тувинский (IV); 34 — Таймырский (I); 35 — Норильский (V); 36 — Северо-Сибирский (III); 37 — Среднесибирский (II); 38 — Ангарский (V); 39 — Северо- Байкальский (IV); 40 — Южно-Байкальский (VI); 41 — Центральноякутский (V); 42 — Витимский (II); 43 — Забайкальский (V); 44 — Яно-Ин- дигирский (IV); 45 — Верхояно-Колымский (II); 46 — Магаданский (V); 47 — Джугджурский (I); 48 — Приамурский (IV) 27.09.2012 http://www.ntv.ru/novosti/193723/ 14 Бальная оценка наземной окружающей среды по степени отклонения ее от состояния экологической оптимальности Ба лл Экологическое состояние 1 ситуация условно нормальная 2 небольшие отклонения от нормального состояния 3 существенные нарушения 4 опасные нарушения 5 критическое состояние Карта-схема антропогенного воздействия на территории 27.09.2012 г. Томска (Шакирова, 2007) 15 Схематическая карта Томской области по показателю комплексного загрязнения среды (по Н.С. Зинченко, 1999) 16 2. Оценка степени антропогенных изменений геологической среды Схемы типизации техногенных воздействий на ГС по видам хозяйственной деятельности по набору определенных воздействий на конкретный компонент геологической среды по комплексу параметров, отражающих природу воздействия 27.09.2012 17 Фрагмент классификация техногенных воздействий на окружающую природную среду (Трофимов и др., 1995) Класс и подкласс воздействия 1 2 Физиче Механи ское ческое воздейс воздейс твие твие Тип воздействия Вид воздействия Комп геол. среды Потенциальные источники воздействия 3 4 5 6 уплотнение Статистическое (гравитационное) ПГИ Здания, сооружения Укатывание ПГИД Автотранспорт Внутреннее разрушение Бурение ГИ Буровые скважины Планировка рельефа Строительная и дорожная планировка ПГИРД Строительство Рекультивация ПГИ РД Объекты рекультивации Подрезка склонов Г РД Дорожное строительство Эрозия рельефа 27.09.2012 18 Окончание 1 2 3 4 5 6 Физ ичес кое возд ейст вие электромаг нитное Стихийное воздействие Наводка Электрических полей ПГИ ЛЭП ИВРД Шламонакопители Гидромех. Гидродина мическое Гидроаккумуляци Намыв насыпей, я рельефа массивов повышение напора Нагнетание, инъекция В Закачки, сбросы снижение напора Откачки В нефтяные скважины Кондуктивное (до1000С) ПГИВ Факельное хозяйство охлаждение Конвективное ГИВ Закачка растворов Физикохимическое воздействие Гидратное Капиллярная конденсация ПГИВ Асфальтовые покрытия Химическое воздействие загрязнение Тяжёлыми металлами ПГИВ Транспорт ПГИВ Нефтехра1н9илища Термическое нагревание 27.09.2012 Углеводородное Критерии оценки воздействия на геологическую среду (ОВГС) (Королев, 1995) Геохимические Геоморфологические Инженерно-геологические Ресурсные Гидрогеологические 27.09.2012 20 Геохимические критерии Ими оценивается химическое, бактериологическое, механическое и радионуклидное техногенное загрязнение поверхностных и подземных вод, почв, пород зоны аэрации, искусственных грунтов и донных осадков. Подкласс воздействия Вид воздействия Показатели изменения геологической среды Радиоактивное Короткоживущие радионуклиды Долгоживущие радионуклиды Мощность экспозиционной дозы гаммаизлучения на расстоянии 10 см от источника Удельная альфа-активность Удельная бета-активность Все виды Коэффициент концентрации загрязнения Коэффициент техногенной геохимической нагрузки Общий показатель техногенной нагрузки Модуль техногенного загрязнения Градиент техногенного загрязнения Микробиологическое загрязнение Бактериологическое загрязнение Коэффициент концентрации микробов Коэффициент концентрации бактерий Бактериальные индексы Химическое Биологическое 27.09.2012 Единицы измере ния мР/ч мкР/ч Ки/кг Бк/кг Ки/кг Бк/кг мг/кг х м 21 Показатели химического загрязнения Коэффициент концентрации аномальности или коэффициент Кс=С/Сф Где: С – содержание вещества в пробе Сф – содержание вещества в пробе из фонового района 27.09.2012 Значения коэффициентов концентраций в почвах районов промышленных предприятий г. Томска (Жорняк,2008) 22 Коэффициент техногенной геохимической нагрузки Кi=Сi/ПДКi Где: Сi – содержание вещества в пробе 27.09.2012 23 Среднее содержание химических элементов в почвах районов расположения промышленных предприятий г. Томска (Жорняк Л.В., 2008) 1 – ОАО «Томский электромеханический завод» (ТЭМЗ); 2 – ОАО «Томский электроламповый завод» (ТЭЛЗ); 3 – ОАО «Томский инструмент» (ТИЗ); 4 – ОАО «Томский радиотехнический завод» (РТЗ); 5 – ООО «Континентъ» (Кирпичный завод); 6 – ОАО «Манотомь»; 7 – Томская ГРЭС-2; 8 – ОАО «Сибэлектромотор»; 9– Эмальпроизводство ЗАО «Сибкабель»; 10 – НПО «Вирион»; 11 – ЗАО «Томский приборный завод»; 12 – Спичечная фабрика «Сибирь»; 13 – ЗАО «Сибкабель»; 14 – ОАО ТрансВудсервис «Томский шпалопропиточный завод»; 15 – ОАО «Фармстандарт-Томскхимфарм»; 16 – Томский дрожжевой завод Общий показатель техногенной нагрузки К0=∑Кi Модуль техногенного загрязнения геохимического Мг=К0 х S/S0 Где:S– площадь загрязненных земель S0 – общая площадь исследуемой территории 27.09.2012 24 Суммарный показатель загрязнения Zc = ∑Кс - (n - 1) Кс больше 1, n – число определяемых суммируемых веществ Методические рекомендации по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве (утв. Главным государственным санитарным врачом СССР 15 мая 1990 г. N 5174-90) 27.09.2012 25 Ассоциации химических элементов в почвах в районах расположения промышленных предприятий г. Томска (данные ICP) Территория Коэффициенты концентраций (КК) СПЗ (степень 1–3 3–5 5–10 более загрязнен 10 ия) ОАО «ТЭМЗ» Zn2,5 Cu2,4 Mo2 Be1,6 Cr1,4 As1,1 Co1,1 – Pb5,7 W12,6 22 (средняя) ОАО «ТЭЛЗ» Cr2,6 Be1,8 P1,5 Cu1,2 Zn1,1 Mo4 Pb3,4 – W46 55 (высокая) ОАО «ТИЗ» Co3 Cr2,6 Zn2,3 Cu1,7 Ba1,4V1,3 – Pb5,2 W242 Mo24 275 (очень высокая) ОАО «РТЗ» Zn1,9 Cu1,7 Mo1,5 As1,5 Co1,4 Cr1,2 Pb3,1 Sn6 Cd10,7 21 (средняя) 27.09.2012 Жорняк Л.В., 2008 26 Инженерно-геологические критерии Оценивается площадная и относительная поражённость исследуемой территории как природными, так и инженерно-геологическими процессами с расчетом соответствующего коэффициента поражённости. Методика проведения этих исследований регламентируется СНИП 2.01.15-90 Оценка степени пораженности территории экзогенными геологическими и инженерно-геологическими процессами (СНиП 2.01.15-90) Степень Нарушенность Название категории поражённости, территории % Менее 5 5 – 25 более 25 27.09.2012 Ненарушенная Средненарушенная Сильнонарушенная Благоприятная Неблагоприятная Весьма неблагоприятная 27 Гидрогеологические критерии Используются для оценки скоростей техногенного изменения различных гидрогеологических процессов во времени. Гидрогеологические характеристики глубины залегания уровня грунтовых вод размеры депрессионных воронок качественный состав подземных вод водопроницаемость и водопроводимость пород минерализация подземных вод взаимосвязь поверхностных и грунтовых вод и др. 27.09.2012 28 Геоморфологические критерии Включают характеристики (площадь, размер и др.), используемые для оценки степени измененности рельефа как элемента геологической среды, в том числе показатель скорости техногенного изменения рельефа. Градация для оценки степени изменнности рельефа Слабо измененная 27.09.2012 Средне измененная Сильно измененная 29 Ресурсные критерии Включают оценку степени техногенной измененности природных ресурсов исследуемой территории (подземные и поверхностные воды, почвы и т.д). Оценка ресурсов поверхностных вод по увеличению или уменьшению стока (Королев, 1995) Шестишаговая градация Категория стока 1.Неизмененный Слабоизмененный 3. Среднеизмененный 4. Сильнонарушенный 5. Очень сильно нарушенный 6.Техногеннопреобразованный 2. 27.09.2012 Изменение стока, % 0 до 15 15 – 25 25 – 50 50 – 90 ия Категория стока 1.Слабоизмененный 2.Среднеизмененный 3.Сильноизмененный Изменение стока, % до 15 15 – 25 более 25 более 90 30
