Виды антропогенных нагрузок и уровни антропогенного преобразования водных объектов. Пути уменьшения антропогенной нагрузки на окружающую среду

Антропогенное воздействие на гидросферу суши, в том числе на подземные воды, возникает в результате использования питье­вой и технической воды. В России основными потребителями по­верхностных вод являются промышленность, которая использует около 35 % всей потребляемой воды из природных поверхностных источников, сельское хозяйство - 26 % и теплоэнергетика - 24 %. На коммунальное хозяйство расходуется около 4% воды, а на рыбное - всего 1 %. В то же время на долю подземных вод прихо­дится около 10 % общего водопотребления.

Развитие промышленности и необходимость орошения земель, растущие потребности в чистой питьевой воде привели к экологи­ческим проблемам. Среди них главными являются: истощение за­пасов и понижение уровня воды в поверхностных водоемах; изме­нение качества вод, вызванное загрязнением промышленными и сельскохозяйственными стоками, нефтепродуктами, тяжелыми ме­таллами и радиоактивными соединениями; термическое загрязне­ние и радионуклидное заражение водоемов; изменение режима рек и масштабов эрозионно-аккумулятивной деятельности; сейсмичес­кая активность искусственных водоемов; истощение биологичес­кой продуктивности водоемов; изменение уровня подземных вод, истощение их запасов и ухудшение качества.

Истощение запасов поверхностных и подземных вод. Этот про­цесс сопровождается обмелением водоемов и водотоков и пони­жением уровня подземных вод. Он определяется двумя факторами. Во-первых, это ежегодные безвозвратные потери воды в процессе использования ее в хозяйственных нуждах. В зависимости от каче­ства повторной очистки и существующих систем оборотного ис­пользования они составляют до 25 % ежегодного технологическо­го расхода воды. Вторым фактором, существенно влияющим на истощение запасов воды, является создание как отдельных водо­хранилищ, так и каскадов водохранилищ, в том числе в аридных областях, которые должны были решить определенные экономи­ческие задачи. В частности, с их помощью решаются проблемы водоснабжения населения прилегающих районов, орошения, сни­жения опасности наводнений и подтопления территорий, улуч­шения условий судоходства, рыболовства, рыбовоспроизводства и создания рекреационных зон.

Вместе с тем водохранилища оказались объектами безвозврат­ных потерь не только поверхностных, но и подземных вод суши, которые происходят за счет усилившегося испарения с поверхно­сти. Особенно сильно тенденция к сокращению запасов воды стала проявляться после начавшегося потепления климата.

Безвозвратные потери поверхностных вод стимулировали раз­витие некоторых региональных катастроф и среди них - катаст­рофа Аральского моря, уровень воды в котором в связи со сниже­нием общего количества поверхностного стока рек Амударьи и Сырдарьи, расходуемого на орошение, стал снижаться. Другой пример подобного рода - строительство в верховьях р. Или в кон­це 60-х годов XX в. Капчагайского водохранилища недалеко от г. Алма-Аты. Это привело к резкому снижению уровня озера Бал­хаш и к почти полной утрате его экономического значения. В на­стоящее время наблюдается обмеление многих рек, в том числе снижение уровня воды не только в системе каскада Волжских во­дохранилищ, но и в крупнейших водохранилищах Сибири и Даль­него Востока.

Изменение качества воды. Увеличение выбросов загрязненных промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод привело к изменению качества воды. Кроме того, воды сильно за­грязняются нефтепродуктами и токсичными веществами.

Несомненно, что объемы промышленного использования вод суши зависят от структуры промышленных предприятий, типа и качества очистных сооружений и типа используемых технологий. Основными загрязнителями являются такие водоемкие промыш­ленные производства, как теплоэнергетика, черная и цветная ме­таллургия, машиностроение, нефтехимическая и деревообрабаты­вающая, пищевая и целлюлозно-бумажная промышленность. Осо­бенность коммунального хозяйства заключается в том, что почти 90 % воды используется для населения городов, имеющих центра­лизованные системы водоснабжения.

На территории России менее 50 % используемой воды очища­ется до нормативных требований. Остальные стоки сбрасываются или недостаточно очищенными, или полностью неочищенными. С ними в поверхностные воды, а затем через сложную систему природных каналов загрязнители попадают в подземные воды. Последние могут очищаться природными фильтрами. Однако по­верхностные воды не способны очищаться и в них в огромных количествах присутствуют токсичные органические соединения, твердые взвешенные частицы, нефтепродукты, тяжелые металлы, сульфаты, хлориды, соединения фосфора, азота и нитраты.

Только на территории Российской Федерации общий объем ежегодных загрязнений, поступающих в водоемы, превышает 50 млн т. Из них на долю сельскохозяйственных предприятий (фер­мы, молочно-перерабатывающие предприятия, сельскохозяйственные площади) приходится около 50 % загрязняющих веществ, ком­мунальной сферы - 35 % и промышленности - 10-15 %.

Снижение качества воды оказывает отрицательную роль на здо­ровье людей, негативно влияет на биологическую продуктивность водоемов. Наличие в поверхностных водах ряда соединений изме­няют их щелочно-кислотный потенциал, что приводит к усиле­нию химического выветривания и карстообразования.

Термическое загрязнение . С работой тепловых и атомных элект­ростанций связано термическое загрязнение воды. Основная масса воды, используемой в тепловой энергетике, предназначается для охлаждения турбин и генераторов. При этом около 5 % воды без­возвратно теряется, превращаясь в пар.

Широкое распространение начиная с середины XX в. получили специальные пруды-охладители на теплоэлектростанциях. Охлаж­дая систему турбин и генераторов, нагретые воды отводятся в пру­ды, в которых создаются благоприятные тепловые условия для мас­сового размножения фитопланктона. Происходит эвтрофикация воды.

Нередко поверхностные водоемы используют для захоронения вредных и радиоактивных веществ. Таковыми являются хвостохра-нилища на горнодобьшающих и обогатительных предприятиях. При переполнении таких хранилищ нередко создаются аварийные си­туации, а воздействие содержащихся в них соединений нарушает геохимическое равновесие и приводит к заражению местности.

Изменение режима рек и обмеление . Создание на реках искусст­венных водоемов, использование рек и водоемов в качестве транс­портных магистралей, по которым курсируют многотоннажные суда, а также изъятие воды для хозяйственных нужд приводят к существенному нарушению гидрологического режима рек, изме­нению места, времени и активности проявления геологических процессов - глубинной и бокивой эрозии, изменению твердого стока и объема взвешенного материала, русловой и пойменной аккумуляции, аккумуляции аллювиального материала в устьях рек. Это, в свою очередь, оказывает влияние на биологические усло­вия, изменяет характер воспроизводства рыбы и затрудняет судо­ходство. Быстрое накопление осадков на дне водохранилищ при изменении скорости руслового потока приводит к обмелению и вызывает необходимость проводить очистку русла, землечерпание, регулировать сток в районе гидротехнических сооружений и осу­ществлять инженерную защиту берегов.

Сейсмическая активность искусственных водоемов . В настоящее время имеется большое количество материалов, свидетельствую­щих об усилении сейсмической активности в районах созданных водохранилищ. Геологическая среда, находящаяся под акваторией водохранилища, существует под действием гравитационных сил. Горные породы под дном постоянно находятся под действием гра­витационных и тектонических сил напряженности. Под влиянием толщи воды наполняемого водохранилища, а также ежегодно на­капливаемого твердого стока, так как плотина преграждает пере­мещение взвешенного материала в сторону базиса эрозии, изме­няется напряженность пород дна водохранилища. Все это приво­дит к кратковременным смещениям по существующим на глубине разрывам и вызывает действие сейсмических волн, которые дос­тигают поверхности. Возникают землетрясения не только в сейс­мически активных областях, но и в пределах стабильных платформ. Эпицентры землетрясений располагаются на расстоянии ПО-215км от водохранилища, а очаги - на глубине 6-8 км. Активность и частота землетрясений усиливаются после достижения определен­ного уровня воды в водохранилище. Причем установлено, что час­тота вызываемых толчков в большинстве случаев связана не столько с положением уровня воды, сколько со скоростью и величиной перепада уровня воды в водохранилище. Наблюдения показывают, что периоды усиления и ослабления сейсмичности могут продол­жаться в течение нескольких лет.

Через год после сооружения на р. Колорадо в США плотины Гувер и заполнения водохранилища начались седсмические толч­ки. Только за десять лет произошло более тысячи слабых толчков. Лишь однажды, спустя 4 года после сооружения плотины, про­изошло сильное землетрясение, энергия которого соответствовала суммарной энергии всех предшествующих землетрясений.

На полуострове Индостан на р. Койна в 1961 г. началось запол­нение водохранилища объемом около 3 трлн м3. В 1967 г. произош­ло 8 -9-балльное землетрясение, в результате которого погибли 180 человек и еще 2000 человек получили ранения.

К моменту заполнения Нурекского водохранилища на р. Вахш (Таджикистан) было зарегистрировано 133 землетрясения. Очаги их располагались под водохранилищем вблизи плотины. В связи с перемещением центра нагрузки столба воды по мере заполнения водохранилища очаги землетрясения смещались.

Истощение биологической продуктивности . Уровень биологичес­кой продуктивности находится в полной зависимости от гидроло­гического режима (регулирование и снижение стока, изменение скорости и объема воды) и качества воды. Ухудшение этих показа­телей приводит к уменьшению пищевой базы и сокращению чис­ленности рыб в водоемах.

Изменение уровня подземных вод . Нерациональное использова­ние подземных вод, особенно артезианских бассейнов, откачка подземных вод с разных горизонтов для питья, промышленных и хозяйственных целей и орошения, с одной стороны, приводят к загрязнению территории, а с другой - уменьшают объем подзем­ных вод. В свою очередь, это приводит к подтоплению территории добычи, а также способствует опустыниванию водосборного бас­сейна.

Перед началом исследования, прежде всего, необходимо хорошенько разобраться в выбранном для изучения предмете. Итак, антропогенная нагрузка, по данным словаря экологических терминов и определений, это степень воздействия человека и его деятельности на природу. Она включает использование ресурсов популяций видов, входящих в экосистемы (охота, рыбная ловля, заготовка лекарственных растений, рубка деревьев), выпас скота, рекреационное воздействие, загрязнение (сброс в водоемы промышленных, бытовых и сельскохозяйственных стоков, выпадение из атмосферы взвешенных твердых веществ или кислотных дождей) и т.д. Если антропогенная нагрузка изменяется год от года, то она может быть причиной флюктуаций экосистем, а если действует на экосистемы постоянно - то причиной экологической сукцессии.

Антропогенная нагрузка – это всегда воздействие, прямо или косвенно производимое на ту или иную геосистему с участием человека (общества). Преобладающая часть воздействий осуществляется с помощью различных технических средств (вспашка земли – плугами на тракторной тяге; загрязнение реки - неочищенными стоками, сбрасываемыми промышленным предприятием и т.д.). Такого рода воздействия (и связанные с ними нагрузки) принято называть антропогенно-техногенными или просто техногенными. Сравнительно небольшой удельный вес имеют чисто антропогенные воздействия (например, вытаптывание людьми почвы и напочвенного покрова, в результате чего образуются тропы, дороги и некоторые площадные нарушения ландшафтов). И, наконец, можно выделить еще один тип воздействий, играющий в ряде районов весьма существенную роль: имеется в виду влияние на природу выпаса скота, что можно назвать антропогенно-зоогенной нагрузкой на ландшафт (Долгушин, 1990).

Первоосновой воздействия всегда является изъятие из среды или привнос в нее вещества и (или) энергии. Нередко изъятие сочетается с привносом (при добыче руды, например, окружающие горные породы получают значительное количество энергии), но преобладает обычно что-то одно – либо изъятие, либо привнос.

По своей сущности основные воздействия техники на природу (и, соответственно, нагрузки) можно разделить на механические, физико-химические, химические, термические, шумовые и световые. Кроме того, определенную роль играют воздействия, производимые техникой за счет электромагнитных колебаний, различных излучений и вибраций.

Под нагрузкой обычно понимают либо загрязнение среды, либо ее нарушение. Загрязнение чаще всего бывает связано с внесением в окружающее пространство газа, пыли, промышленных и бытовых отходов, в отдельных случаях – радиоактивных веществ. Нарушение среды принято связывать с мерами, вызывающими изменение естественного хода природных процессов. Например, их результатом может явиться усиление почвенной эрозии, блокирование нерестилищ, обмеление рек.

Говоря о воздействии техники на среду, следует также иметь в виду «эффект ее присутствия»: то есть замещая природные объекты, техника приводит к изменению части пространства, что нередко оказывает существенное влияние на многие природные элементы (нарушая, например, привычные пути миграции ряда видов диких животных и т.п.).

Нагрузка на ландшафт во многом зависит от средоизменяющей активности техники – способности последней оказывать большее или меньшее влияние на окружающую среду. Средоизменяющая активность техники – сравнительно сложный, интегральный показатель. Сложность его связана не только с обилием факторов, подлежащих учету, но и с тем, что многие из них зависят от результатов их взаимодействия. Известно, что в неодинаковых природных условиях средоизменяющая активность однотипных технических объектов может иметь очень различные показатели. Например, воздействие подпорного гидротехнического сооружения при прочих равных условиях в аридной зоне создает гораздо большую нагрузку на ландшафт, чем в гумидной. Мосты через реки принято относить к числу технических устройств, пассивных по отношению к природе. Однако в период необычно бурного весеннего половодья после холодной и многоснежной зимы мосты со сравнительно небольшими пролетами между поддерживающими их опорами иногда резко повышают свою средоизменяющую активность. Достаточно бывает одной-двум льдинам задержаться около опор как новые льдины, нагромождаясь на них, быстро образуют мощные ледяные заторы, нередко приводящие к катастрофическим наводнениям на площади в десятки и, даже, сотни квадратных километров. И подобных примеров можно привести множество. Антропогенная нагрузка на экосистемы складывается из большого числа факторов различной природы и происхождения, основными из которых являются:

· выброс в окружающую среду загрязняющих веществ промышленного или хозяйственно-бытового происхождения;

· энергетическое и радиологическое загрязнение;

· техногенное и сельскохозяйственное преобразование ландшафтов;

· изъятие из природной среды необходимых ресурсных компонентов и т.д.

Помимо качественных (силовых) характеристик антропогенная нагрузка имеет также и количественные, то есть носит комплексный характер, так как влияет сразу на все среды жизни: почвы, воды, воздух и организмы. Комплексность антропогенной нагрузки заключается в повсеместном давлении на все оболочки Земли, только в различной степени. Так, города получают намного большую нагрузку, чем сельская местность или лесной массив. Тем не менее, в современном мире нет ни одного уголка, который бы не подвергался антропогенному воздействию, хотя бы косвенно (даже в ледниках Антарктиды были найдены опасные химические соединения техногенного происхождения). Это обусловлено круговоротами веществ и энергии на планете (переносом загрязнений воздушными массами, течениями, организмами, в результате миграции загрязнителей через пищевые цепи и т.д.).

Комплексный характер антропогенной нагрузки создаёт значительные препятствия при её нормировании и учёте, ведь очень важно при расчетах учитывать такое явление, как наложение загрязнений от разных источников на одной территории. Такое явление ещё больше усугубляет нагрузку на среду, так как разные виды загрязнений при столкновении могут вступать в реакции и создавать новые, более опасные соединения. Поэтому такое наложение может значительно влиять на качество окружающей среды, однако редко учитывается при оценке антропогенной нагрузки.

Целесообразно различать нагрузку на природные и природно-антропогенные ландшафты. Для природных ландшафтов любое воздействие является нагрузкой. Для сбалансированного природно-антропогенного ландшафта нагрузкой нужно считать новое воздействие, производимое сверх ранее запланированного (например, прокладка дорожной сети в сельскохозяйственном ландшафте, использование лесохозяйственного ландшафта в рекреационных целях). Особенно уязвима для нагрузок природная составляющая антропогенного ландшафта. При превышении нагрузок природные свойства могут резко нарушаться, что ведет к изменению всего антропогенного ландшафта.

Нагрузки на ландшафт обычно носят либо вынужденный, либо целенаправленный характер. В первом случае (вынужденные нагрузки) имеются в виду преимущественно такие воздействия на среду, как выбросы различных производственных отходов (газов и сажи в атмосферу, загрязненных стоков в реки, отвалов горных пород на участках лугов, пашни и т.п.). Что касается целенаправленных воздействий, то нужно различать два их типа. К первому следует отнести воздействия, преследующие цель поддержания ландшафта в ходе его использования на оптимальном уровне с точки зрения выполнения им своих социально-экономических функций. Примером может служить осуществление в лесных ландшафтах тех или иных видов рубок, обеспечивающих его неистощимость и создание благоприятных условий для роста в его пределах высококачественных насаждений. Второй тип целенаправленных нагрузок опирается на мелиоративно-преобразовательные воздействия, имеющие своей задачей улучшить существующий (чаще всего деградированный) ландшафт. К числу таких воздействий можно отнести закрепление с помощью растительности ставших подвижными песков, обводнение засушливых территорий, искусственное обогащение местной фауны и т.д.

Нагрузки на ландшафт дифференцируются и по ряду других показателей. Так, например, по времени проявления могут быть выделены: 1) эпизодические нагрузки, связанные с существованием сравнительно редких, как правило, кратковременных воздействий (аварийный сброс в водоем сильно загрязняющих веществ; сплошная концентрированная вырубка леса; вызванный человекам лесной пожар); 2) периодические нагрузки (систематическое внесение на поля удобрений и пестицидов; производимый каждую весну и осень отстрел водоплавающей дичи на территории многих охотохозяйств); 3) практически непрерывные нагрузки (выбросы в воздух пыли и газов из труб доменных цехов металлургических заводов; отъем воды из предназначенных для этого водоемов на хозяйственно-бытовые нужды).

По месту проявления в пространстве можно различать: 1) локальные нагрузки: а) локально-точечно-изолированные (например, создание пруда на поверхности водораздела); б) локально-точечные с линейно-потоковыми или диффузионным распространением в локальных масштабах (например, создание в степи скотоводческой фермы с выпасом скота в ее окрестностях); 2) локальные нагрузки, благодаря распространению по площади тем или иным способом переходящие со временем в региональные (например, интенсивное локальное загрязнение одного участка крупного озерного водоема в конце концов нередко приводит к загрязнению всего этого водоема); 3) локальные нагрузки, благодаря большой плотности своих проявлений на обширном пространстве фактически сливающиеся в воздействия регионального характера (крупный район степи с густой сетью отдельных скотоводческих ферм вскоре оказывается подверженным интенсивному влиянию скотоводства в региональном масштабе); 4) региональные воздействия, с самого начала направленные на охват большой территории (например, обводнение и орошение многих тысяч гектаров земли в аридной зоне с помощью специально созданного крупного канала).

Говоря о видах нагрузок, следует также подразделить их в зависимости от возможности управления ими. В результате выделяются следующие: 1) контролируемые нагрузки (например, подаваемая для орошения полей вода при этом строго измеряется с помощью специальных приборов; одновременно другие приборы (с системой датчиков) определяют действительную потребность почвы в воде, обеспечивающей оптимальные условия для произрастания сельскохозяйственных культур); 2) слабо контролируемые нагрузки (подача воды для орошения полей при этом производится «на глаз», с обычной тенденцией дать воды побольше); 3) неконтролируемые нагрузки (аварийные выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду, не поддающиеся локализации; неизвестные блоку управления данной геотехнической системы попадания в ее пределы загрязняющих веществ со стороны других геотехнических систем).

Для изучения антропогенного воздействия на природную сре­ду необходимы его количественная оценка и выявление законо­мерностей распределения в пространстве. Количественная мера воздействия человека на природные системы в форме изъятия, привнесения или перемещения вещества и энергии получила на­звание антропогенной нагрузки. Нагрузка может быть целенаправ­ленной - для поддержания функционирования ландшафта в за­данном режиме (распашка, полив, внесение удобрений, соору­жение инженерных объектов и др.) или побочной - в виде загрязнения среды, проявления неблагоприятных процессов (на­пример, вторичного засоления), разрушения структуры природ­ных комплексов и т.п.

Целесообразно различать нагрузку на чисто природные и уже измененные человеком комплексы (В.С.Преображенский и др., 1988). Для первых любое воздействие является нагрузкой, для из­мененных комплексов (ландшафтов) нагрузкой следует считать новое воздействие сверх испытанного ранее (например, проклад­ка дорог в сельскохозяйственном ландшафте, использование сель­скохозяйственного ландшафта в целях рекреации и т.п.).

Для определения величины нагрузки используют показатели, характеризующие основные виды антропогенного воздействия на ландшафты и их ресурсы: ресурсоемкость, землеемкость, отходность производства.

Ресурсоемкость - это показатель, отражающий размеры изы­маемого из природы вещества (минерального, органического, воды, воздуха) и энергии.

Землеемкость рассматривают как показатель, определяющий размеры территории, нарушаемой или используемой человеком при том или ином виде деятельности: а) как пространственную основу развития производства и расселения людей, что условно можно определить как «местоемкость»; б) как источник возобно­вимых биологических ресурсов (единственный компонент приро­ды, обладающий плодородием), что связано с превращением ес­тественных территорий в угодья сельского, лесного и промысло­вого хозяйства.

Отходностъ - показатель, отражающий размеры поступающих в природу отходов производства и потребления в виде веществ (твердых, жидких, газообразных) и энергии.

Количественным выражением этих показателей могут служить коэффициенты использования ресурсов территории (К ир) и ее земель (К из), а также коэффициент привнесения вещества и энер­гии (К пв). Их определяют из следующих соотношений (Оценка влияния хозяйства на природу, 1985):

,

Важное значение имеет определение нормы нагрузки на ланд­шафты и экосистемы, т.е. величины антропогенного воздействия, не приводящего к нарушению наиболее важных социально-эко­номических функций и механизмов самовосстановления этих ком­плексов. Критической или предельно допустимой нагрузкой (ПДН) считается та, выше которой разрушается структура природной системы и нарушаются ее функции.

Величины нагрузок и характер антропогенных воздействий на ландшафты и экосистемы тесно связаны с видами природополь­зования: промышленным, сельскохозяйственным, лесохозяйственным, рекреационным и др.

Глубокое и разностороннее воздействие на природные систе­мы оказывает горнодобывающая промышленность. В мире ежегод­но из недр земли изымается около 300 млрд. т горных пород, что ведет к образованию различных по величине выемок (в том чис­ле открытых карьеров), техногенных просадок, форм техноген­ной аккумуляции (терриконы, отвалы и др.). На каждую добы­тую 1000 т пород разрушается экосистемы на площади 30 м 2 .

Мощным фактором воздействия на природную среду выступа­ют энергетика и разные отрасли перерабатывающей промышлен­ности. В Российской Федерации промышленность потребляет 30 % забираемой из водоисточников воды, сбрасывает в реки и озера более 50 % объема сточных вод, выбрасывает в атмосферу около 60 % всех загрязняющих веществ. Наиболее крупные загрязните­ли - предприятия теплоэнергетики, черной и цветной метал­лургии, нефтехимии и производство строительных материалов.

Строительное воздействие на ландшафты сопровождается сре­занием положительных и засыпкой отрицательных форм микро- и мезорельефа, намывом грунтов, полным разрушением почвенного и растительного покровов. В настоящее время в развитых странах застроенные территории занимают очень значительные площади. В Нидерландах они составляют 31 % общей площади, в Германии и Франции - 13, в Австрии и США - 11, в России (с учетом горных выработок) - 6,5%.

Водохозяйственное воздействие на природные системы прояв­ляется в формировании новых, ранее отсутствовавших водных объектов (водохранилища, каналы, выпрямленные русла рек и др.), заборе воды (часть которой не возвращается), изменении гидролого-гидрохимического режима водоемов, в преобразовании ландшафтной структуры прилегающих к ним территорий.

Влияние сельского хозяйства на ландшафты и экосистемы со­стоит в изъятии биомассы растений и отчуждении питательных веществ вместе с собранным урожаем, в привнесении в почву химических соединений (в виде удобрений, ядохимикатов и др.), в перераспределении веществ (при пахоте и мелиорациях), в из­менении фитоценозов и уплотнении почвы (при выпасе скота). В целом сельское хозяйство выступает как наиболее мощный фак­тор нарушения естественных экосистем в пространстве, так как в настоящее время сельскохозяйственные угодья занимают 35 % всей территории суши.

Лесохозяйственные воздействия на ландшафты можно разде­лить на эксплуатационные (изъятие наземной биомассы), под­готовительные и мероприятия по уходу за лесом. Наибольшее влияние оказывают сплошные рубки, которые ведут к измене­нию структуры и видового состава фитоценозов, свойств почв, уровня и режима грунтовых вод, поверхностного стока, микро­климата, биогеоценоза в целом.

Рекреационное воздействие на ландшафты выражается в диг­рессии растительности, уплотнении почвенного покрова, прове­дении различных мероприятий по усилению пейзажной вырази­тельности природных объектов. Для определения рекреационной нагрузки чаще всего используют показатели, характеризующие количество отдыхающих, которое приходится на единицу площа­ди за определенный промежуток времени.

Рассмотренные виды антропогенного воздействия нередко со­четаются и даже накладываются друг на друга в пределах одной ландшафтной системы (например, в урбанизированных ландшаф­тах совмещаются селитебные, промышленные, строительные, до­рожные воздействия). В территориальном аспекте отдельные виды воздействий или их сочетание могут изучаться на трех уровнях размерности:

а) элементарном (отдель­ное промышленное или сельскохозяйственное предприятие - за­вод, рудник, электростанция, животноводческий комплекс и др.);

б) локальном (сочетания промышленных предприятий, город­ские и крупные сельские поселения, транспортные магистрали или их значительные по величине участки, многоотраслевые сель­скохозяйственные предприятия);

в) региональном (территори­альные группы населенных пунктов, промышленные или сель­скохозяйственные районы, крупные транспортные системы и дру­гие подобные образования). Наибольший практический интерес вызывает изучение локальных и региональных систем, посколь­ку именно на этом уровне возникают самые острые проблемы взаимодействия человека с окружающей природной средой.

Одним из важных методов изучения пространственных законо­мерностей распределения антропогенной нагрузки выступает кар­тографический метод. Его использование предполагает обоснова­ние и выбор репрезентативных показателей воздействия на при­роду. По мнению А. Г. Исаченко (2001), в качестве интегрального показателя антропогенной нагрузки на ландшафты регионально­го уровня может быть принята плотность населения. Признавая условность этой характеристики, он отмечает, что с изменением плотности населения, как правило, согласуется уровень хозяй­ственной освоенности территории, интенсивность хозяйственной деятельности и различных форм антропогенного воздействия на ландшафты. Увеличение населенности влечет за собой рост по­требления различных природных ресурсов (например, водных, рекреационных), рост автомобильного парка, количества комму­нально-бытовых отходов, не говоря уже об отходах производств, в которых занята активная часть населения. Показатель плотности должен быть дополнен радом других характеристик, позволяющих уточнить и конкретизировать оценку антропогенных нагрузок.

Эмпирически было установлено, что наиболее репрезентатив­ным региональным показателем фоновой сельскохозяйственной нагрузки на ландшафты служит распаханность территории. В ряде случаев в качестве дополнительного (или вспомогательного) ин­дикатора целесообразно использовать плотность сельского насе­ления. Для сравнительной оценки нагрузок очагового характера, связанных с воздействием промышленности и урбанизации, наиболее подходящим показателем оказалась плотность (на единицу площади) выброса загрязняющих веществ в атмосферу; вспомо­гательное значение имеют плотность городского населения и его доля в общем населении региона.

Для каждого из названных показателей принята условная шка­ла из восьми ступеней. В соответствии со шкалой вы­деленные ландшафтные мезорегионы России (А. Г. Исаченко, 2001) ранжированы по каждому показателю в отдельности, а за­тем по их сочетанию сведены в группы, которые в свою очередь объединены в девять укрупненных подразделений по шкале об­щей плотности населения. Полученная оценочная классификация положена в основу содержания ряда карт антропогенной нагруз­ки крупных регионов Российской Федерации.

Человек на всех этапах своего существования стремился увеличить набор компонентов природной среды, вовлеченных в его жизнедеятельность. Это способствовало постоянному преобразованию окружающей человека природной среды. Усложнялась геосистемная структура, в которую помимо естественных природных добавились антропогенные модификации, разной степени преобразованности первичных параметров, в виде природно-антропогенных и техногенных геосистем. Постоянно подвергались качественному изменению первоначальные свойства природной среды за счет поступления в нее загрязняющих веществ и других не свойственных ей компонентов. Деятельность человека сопровождается изъятием природных ресурсов, изменением ландшафтов, целостности природных комплексов, снижением уровня ландшафтного и биологического разнообразия, увеличению числа редких и исчезающих видов, обеднение генофонда, изменением направленности вещественно-энергетических потоков, скорости эволюционных и сукцессионных процессов, загрязнением среды, тем самым выводя естественную основу своего существования из равновесного состояния. Антропогенные преобразования природной среды способствуют иногда ее необратимому преобразованию, зачастую негативного и необратимого характера. Причем каждый природный регион по-разному реагирует на антропогенную нагрузку, вызванную хозяйственной и иной деятельностью человека, исходя из специфики географического положения, природного потенциала и экологических параметров функционирования в его пределах. Таким образом, при оценке антропогенной нагрузки на территорию необходимо учитывать не только общие природные закономерности, но и региональную специфику. Так, для европейской части России характерна высокая степень преобразованности облика естественных ландшафтов. Что явилось результатом исторического процесса освоения территории, высокой концентрации промышленного и сельскохозяйственного производства, высокой плотности населения и уровня урбанизации. При этом нарушение целостности природных систем способствует ухудшению их экологического состояния, то есть снижение экологической устойчивости, способности реализовывать средообразующие и средоподдерживающие функции.

Каждая территория представляет собой комплекс из техно-, агро-, урбо и др. систем и соответствующих типов природопользования. Антропогенная нагрузка давно рассматривается как один из ключевых параметров ее состояния, в том числе с точки зрения поддержания экологической устойчивости. С другой стороны состояние окружающей среды является функцией природно-ресурсного потенциала территории, включая его ассимиляционный потенциал, и социально-экономических параметров развития региона (территориально-отраслевая специфика и пр.).

Существует целый спектр методик по оценке антропогенной нагрузки, в зависимости от преобладающего типа природопользования. Для районов интенсивного промышленного освоения приоритетными являются методики оценки техногенной нагрузки, для районов сельскохозяйственного освоения – имеет значение степень преобразованности первичных геосистем территории под влиянием с/х производства, для крупных городов или районов интенсивной освоенности на первое место выходит оценка антропогенной нагрузки в условиях урбо систем, для районов с развитой рекреационной инфраструктурой – приоритетным направлением является определение рекреационной нагрузки и ее соответствие рекреационному потенциалу территории.

Каждый подход к оценке антропогенной нагрузки отличается спецификой учета региональных особенностей развития территориальных систем, природно-экологических условий и факторов социально-экономического развития. Основные различия можно сгруппировать следующим образом:

Выбор основного критерия оценки;

Формирование и подход к расчету коэффициентов, учитывающих региональные особенности;

Степень универсальности подхода к определению нагрузки для разных регионов;

Комплексный (интегральный) характер оценки.

Эффективное территориальное управление тесно связано с определение оптимальных параметров, характеризующих состояние территории. Это может быть реализовано посредством соотнесения оценок текущего состояния исследуемых территориальных систем с параметрами, удовлетворяющими условиям комфортности среды для человека. Выделяются три основных подхода к проведению комплексной оценки состояния территориальных систем (Русинов П.С. и др., 2006):

1. Оценка состояния окружающей природной среды в границах административно-территориального деления (Мильков Ф.Н., 1973). В этом случае территорию административного или муниципального района (в зависимости от целей исследования) рассматривают как однородную по природным, техногенным и социальным условиям систему. И в рамках этой единицы на основе сопоставления разнообразной определяют степень хозяйственного освоения и антропогенной преобразованности территории.

2. Оценка состояния окружающей природной среды в границах ландшафтных комплексов различного ранга (Мильков Ф.Н., 1986) Этот подход в большей степени оперирует природно-экологическими условиями. Его реализация сопряжена с масштабными исследованиями природно-экологических условий территории (ландшафтное картографирование, изучение динамики и эволюции ландшафтов территории), и необходимостью при обработке исходного материала учитывать его соответствие элементам ландшафтной структуры территории.

3. Бассейновый подход, обоснованный и апробированный рядом авторов (Хортон Р.Е., 1948; Мимльков Ф.Н., 1978) его применение к природно-антропогенному районированию, основанному на степени преобразованности геосистем, основывается на возможности выделять априродно-антропогенные территориальные системы, в формировании и функцтонировании которых решающую роль играют приодные факторы. Этот принцип применим к о всем уровням организации территории, и особенно актуален для регионального (Нестеров Ю.А. и др, 1999) Особенностью применения этого подхода к антропогенной нагрузке на территории состоит в невозможности учета воздействия процессов не совпадающих по направлению в поверхностным стоком. Исследование их вклада в преобразование территории необходимо учитывать другими способами (например, с применением биоиндикаторов).

При оценке экологического состояния регионов необходимо принимать во внимание не только природные и ландшафтно-экологические особенности, но и специфику территориально-производственного комплекса, так как они являются основным фактором воздействия на природу и качество жизни населения.

Каждый регион отличается своей спецификой организации и исторической обусловленности сформировавшейся структуры хозяйства, отраслевой специализации, природно-ресурсного потенциала, экологической устойчивостью природных систем и т.д. С точки зрения реализации принципов концепции устойчивого развития природно-экологические и социально-экономические параметры развития тесно взаимосвязаны. Поэтому необходима актуализация методического подхода к оценке антропогенной нагрузки, так как это один из ключевых параметров эффективного управления на региональном уровне (Демаков Ю.П., 2004). Измерение антропогенной нагрузки является необходимым инструментом его эффективного развития, так как служит основой для принятия управленческих решений, связанных со всеми сферами жизнедеятельности человека и общества, являются основой для разработки и реализации программ социально-экономического развития и планов по реализации природоохранных мероприятий.

Определение экологической нагрузки является неотъемлемой частью экодиагностики и экологической оценке территорий. При этом важное значение имеет возможность отражения количественных характеристик интенсивного антропогенного воздействия на территорию. Хотя термин «антропогенная нагрузка» достаточно широко используется в научной литературе, однозначного его понимания до сих пор выделить не удалось. Одним из наиболее удачных определений термина можно считать взгляды Исаченко А.Г. (2003), который под антропогенной нагрузкой понимает количественную меру воздействия на геосистему или ее компоненты, выраженную в относительных или абсолютных показателях и соотнесенная с периодом стабильного воздействия. При этом нужно четко осознавать, что изменения в состоянии окружающей природной среды не происходят под воздействием какого-либо конкретного фактора. Любое воздействие на окружающую среду носит комплексный характер и как правило представлено совокупностью природных и антропогенных факторов, оказывающих разное воздействие одновременно, и обеспечивающее некий совокупный эффект. Причем окончательный эффект от влияния совокупности факторов редко проявляется в виде простой суммы воздействий. Как правило он является мультипликативным. Факторы, воздействующие на геосистемы, неравноценны по силе, масштабу воздействия, длительности, характеру воздействия. Принято выделять ведущие и сопутствующие группы факторов. В настоящее время остаются актуальными разработки методик оценки антропогенного воздействия. Значительная их часть посвящается поиску количественных показателей отклика природных систем на воздействие того или иного фактора. Однако, наибольшее внимание привлекает поиск интегральных характеристик антропогенной нагрузки на территорию, особенно применительно к региональному уровню. результатами подобных исследований являются различные варианты балльных оценок территории, позволяющих ранжировать ее экологическое состояние. Так, например, Антипова А.В.(2001) выделяет пять категорий экологического состояния территории, полученных на основе качественной оценки изменения состояния природных, хозяйственных и общественных показателей (таблица….)

Таблица ….

Показатели экологического состояния территорий

(по А.В. Антиповой, 2001)

Из таблицы видно, что наиболее острые экологические ситуации и проблемы характерны для территорий, где степень антропогенной нагрузки явно превышает их природные возможности и приводит к глубокой антропогенной трансформации естественных природных систем и их компонентов.

Целесообразно рассмотреть несколько методических подходов интегральной оценки антропогенной нагрузки на природную среду.

Наиболее универсальный характер носит система интегральной оценки в рамках эколого-хозяйственного баланса (ЭХБ) территории, разработанная Б.И. Кочуровым (1999) Его главным содержанием является совершенствование структуры землепользования на основе соответствия структурных элементов ландшафта и видов использования земель с ориентацией на постоянное расширение природных систем жизнеобеспечения человека. Особое внимание уделяется повышению устойчивости за счет эффективной управляемости интенсивно используемых человеком ландшафтов, природно-антропогенных систем, в которых оптимизировано сочетание направленности природных и социально-экономических процессов посредством применения экологически приемлемых и природосовместимых технологий. Для определения ЭХБ территории используются следующие критерии: распределение земель по их видам и категориям, площадь природоохранных территорий, площадь земель по видам и степени антропогенной нагрузки, напряженность эколого-хозяйственного состояния (ЭХС) территории, интегральная антропогенная нагрузка, естественная защищенность и экологический фонд территории.

Анализ антропогенной нагрузки на ландшафты имеет огромное значение при выявлении экологических проблем и поиске оптимальных путей решения. Антропогенная нагрузка на ландшафт оценивается по видам использования земель и характеру заселенности территории через плотность городского и сельского населения. Вид использования земель рассматривается Б.И. Кочуровым как с экологической точки зрения (техногенное воздействие на природу), так и с природохозяйственной (сочетание территории и технических систем). Использование земель строится на основе схемы экологического ранжирования отдельных видов территории и акватории. Для территории схема включает 4 крупные категории, различающиеся по характеру и степени антропогенного воздействия: застроенные, возделываемые, используемые в естественном виде и неиспользуемые земли. Для акваторий аналогично выделены следующие категории: производственного использования, водохозяйственные, используемые в естественном виде и неиспользуемые.

Плотность населения рассматривается на 4-х уровнях (Антипова А.В., 1994):

1. Территории с плотностью населения менее 1 чел./кв.км. – малоосвоенные земли с большим участием естественных ландшафтов;

2. Плотность 1-200 чел./кв.км. – территории со средней интенсивностью использования при преобладании одного вида использования;

3. Плотность 200-1000 чел./кв.км. – интенсивно освоенные земли;

4. Плотность 1000 чел./кв.км. и более – территории, на которых преобладают застроенные земли.

При оценке антропогенной нагрузки на региональном уровне в зависимости от специфики региона и масштаба исследований может выделяться до 10 и более видов использования земель и аналогичное количество рангов плотности населения.

Для определения степени антропогенной нагрузки земель вводятся экспертные балльные оценки. Каждому виду земель присваивается соответствующий балл, после чего земли объединяются в однородные группы (таблица…)

Таблица …

Классификация земель по степени антропогенной нагрузки

(Кочуров Б.И., 1999)

Данные группировки земель позволяют оценить антропогенную преобразованности территории в сопоставимых показателей. Этими показателями являются коэффициенты абсолютной и относительной напряженности эколого-хозяйственного состояния территории. По сути они представляют собой отношение площади земель с высокой антропогенной нагрузкой к площади земель с низкой антропогенной нагрузкой.

При значении коэффициента относительной напряженности ЭХС близком или равном 1,0, напряженность ЭХС территории оказывается сбалансированной по степени антропогенной нагрузки и потенциалу устойчивости территории.

Таким образом, оценка антропогенной нагрузки строится на анализе как природных (ландшафтная дифференциация территории, потенциал устойчивости ландшафтов к антропогенным воздействиям), так и антропогенных (вид использования территории и степень антропогенной нагрузки) факторов.

Более узким является подход к оценке антропогенной нагрузки через определение факторов и механизмов поддержания устойчивости ландшафтов (Казаков Л.К., 2004). В его основе лежат представления о природно-антропогенных ландшафтах (Моисеев Н.Н., 1990; Николаев В.А., 2000; Сочава В.Б., 1978; Мильков Ф.Н., 1978 и др.).Исходя из определения устойчивости как способности оставаться относительно неизменными или меняться в пределах своего структурно-функционального инварианта за период их жизненного цикла или цикла внешнего воздействия. Устойчивость является естественным свойством геосистем и может оцениваться в разных аспектах. На современном этапе наиболее актуальным является изучение устойчивости к антропогенным воздействиям. По отношению к антропогенной устойчивости Казаков Л.К.(2004) предлагает рассматривать три основных вида устойчивости геосистем, в основе которых лежат различные механизмы и параметры их функционирования.

Так, одним их основных является инерционная или статическая устойчивость ПТК, которая представлена их неизменностью относительно структурно-функционального инварианта в пределах характерного временного цикла развития. Этот вид устойчивости определяется следующими связями свойств природных комплексов с устойчивостью геосистем к антропогенным нагрузкам:

1. Гравитационный или денудационный потенциал территории – его величина обратно пропорциональна устойчивости геосистем к эрозии, механическим нагрузкам и токсикантам;

2. Уклоны поверхности – также дают обратную зависимость к устойчивости из-за увеличения скорости материальных потоков, однако при уклонах мене 1 0 устойчивость также уменьшается из-за снижения способности ландшафтов к самоочищению от загрязнителей;

3. Длина склонов – чем она больше, тем устойчивость ниже;

4. Механический состав почвогрунтов – наиболее устойчивы грунты легкого и среднего мех состава (легкие суглинки и супеси);

5. Климатические характеристики – оптимальная устойчивость характерна для геосистем с гидротермическим и коэффициентом увлажнения близким к 1;

6. Почвенный покров – мощность гумусового горизонта, содержание и качественный состав гумуса, емкость и насыщенность ППК основаниями способствуют повышению устойчивости ПТК;

7. Биота – наибольшей устойчивостью отличаются модифицированные растительные сообщества с вредней высокопродуктивной стадии сукцессии.

В целом наибольшей устойчивостью отличаются ПТК: с повышенным разнообразием и повторяемостью структур; расположенные в ядрах зональной и региональной типичности; преимущественно трансаккумулятивные; с большей масштабностью по площади и веществу; более высоких иерархических уровней.

Второй вид устойчивости геосистем основан на динамических механизмах преодоления кризисных состояний, направленных на стабилизацию ПТК в окружающей среде и их дальнейшее развитие. В отличие от первого вида, в котором основа поддержания устойчивости - инертность, основанная на повышенной устойчивости масштабных по площади или принадлежащих к высоким иерархическим уровням геосистем. Сущность динамических механизмов поддержания устойчивости состоит в различных видах адаптивной изменчивости структуры и функций геосистем, находящихся в состоянии кризиса. Основными критериями поддержания устойчивости будут являться следующие:

1. Способность разнообразных по структуре геосистем эффективно амортизировать внешние воздействия,

2. Способность более сложных и разнообразных по структуре геосистем легче перестраиваться и приспосабливаться к изменениям в окружающей среде.

Такие свойства геосистем можно назвать адаптивной пластичностью или эластичностью. Наибольшей адаптивной пластичностью отличаются ПТК следующих типов: экотонные ландшафты, с сильно флуктуирующими режимами функционирования и структурами, с повышенным разнообразие элементов, активно развивающиеся на средних биопродуктивных стадиях сукцессий.

Еще одним механизмом поддержания устойчивости является способность геосистем к самовосстановлению после нарушений. Результатом является упругая устойчивость геосистем. Она может оцениваться по скорости их самовосстановления, в отличие от инерционной, которая оценивается через степень деградации. Такой механизм лучше действует для геосистем в мощными вещественно-энергетическими потоками.

Анализ общих механизмов и процессов, определяющих устойчивость геосистем, в целом показывает, что наиболее устойчивыми являются геосистемы, находящиеся на предпоследних, долгопроизводных, высокопродуктивных стадиях восстановительных сукцессий. Они характеризуются высокой инерционной устойчивостью, высоким потенциалом направленного развития, повышенной биопродуктивностью и разнообразием структур. Эти свойства определяю их широкую адаптивную изменчивость и способность сохранять устойчивость даже при интенсивном использовании. Устойчивость ландшафтов к антропогенным нагрузкам Казаков Л.К. (2004) также связывает с преодолением кризисов в природе и обществе. В частности, в мягком преодолении разномасштабных экологических кризисов состоит суть совместного устойчивого, эволюционного развития общественных и природных систем.

С точки зрения специфики хозяйственного воздействия на природные системы, важное значение имеет регулирование нагрузок на ландшафты различных отраслей хозяйства, включая планировании е и оптимизацию в территориальном аспекте. В частности, внимания заслуживают подходы к оценке антропогенной нагрузки на агроландшафты.

Чибилев А.А. (ЭОСЛ) в качестве основы для оптимизации степного природопользования рассматривает установление предельных экологических параметров, которые определяют стабильность, устойчивость агроландшафта. К числу наиболее важных параметров для оценки антропогенной нагрузки на степные геосистемы он относит коэффициент распаханности и соотношение различных видов земельных угодий, физическую и биологическую нагрузку скота на единицу площади, техногенную нагрузку, коэффициент лесистости, степень зарегулированности поверхностного стока и индекс экологического разнообразия.

Многие ученые (Русинов П.С. и др.,2006; Исаченко А.Г., 1991; Кочуров Б.И., 1994) считают основой комплексной оценки сельскохозяйственных природно-технических систем представления о природном потенциале ландшафта. Согласно перечисленным авторам, природный потенциал ландшафта представляет собой сумму потенциала устойчивости, ресурсного потенциала и экологического потенциала. Для определения каждого слагаемого природного потенциала с учетом региональных особенностей необходимо выделять корректный перечень показателей и факторов. Анализ регионального опыта проведения подобных оценок (Смольянинов В.М., Русинов П.С., 1996; Долгополов А.Я. и др., 1997) предполагает для характеристики сельскохозяйственных территорий привлечение следующих природных показателей: геоморфологические условия, характер рельефообразующих пород, водный режим территории, свойства почвенного покрова. Также важны следующие антропогенные факторы: использование земельных угодий в хозяйственной деятельности, деятельность промышленных и сельскохозяйственных предприятий.

Также, необходимым качественным показателем оценки должно быть рассмотрение всех указанных параметров и факторов во временной и пространственной динамике и с учетом основных тенденций развития природных и антропогенных процессов на исследуемой территории (Русинов и др., 2006). Авторы выделили спектр ключевых параметров оценки устойчивости природно-технических систем, характеризующих все слагаемые природного потенциала территории (таблица…)

Таблица…

Факторы характеризующие потенциал устойчивости агропромышленного ландшафта (Русинов и др, 2006)

Специфику оценки хозяйственного воздействия для регионов с интенсивным исторически сложившимся с/х освоением составляет сочетание определения выделенных параметров с детальной характеристикой ландшафтной структуры территории. Такой совмещенный анализ является основой для последующей разработки проектов планирования и оптимизации эффективного землепользования.

Еще одним подходом к комплексной оценке антропогенной нагрузки на природно-антропогенные системы основывается на исследовании степени антропогенной трансформации природных геосистем под воздействием хозяйственной деятельности (Антипова А.В., 2001). Интенсивность протекания экологических процессов при характеристике антропогенной нагрузки определяется количественным учетом ряда аспектов: число элементов в системе, число связей между элементами системы, число возможных и реализованных состояний элементов, число возможных и реализованных экологических событий, число возможных и реализованных экологических процессов. При оценке антропогенной нагрузки Антипова А.В. (2001) выделяет пять категорий экологического состояния территорий, учитывающих качественное изменение состояния природы, хозяйства, общества и здоровья человека (таблица… - см. выше). Процесс оценки экологического состояния территории включает в себя несколько этапов. На первом этапе выделяются конкретные пространственные геосистемы на основе естественной гидрографический сети и ландшафтной структуры территории. На втором этапе для выделенных водосборных бассейнов различного ранга проводится оценка антропогенной нагрузки, основанная на учете структуры землепользования. Оценка видов использования земель выражается в виде интегрального показателя нарушенности территории, эффективно отражающем степень преобразования природной основы ландшафта. Выделяется не менее 20 видов использования земель, каждому из которых соответствует ранг нарушенности (от 0 для неиспользуемых земель, включая резервные леса и заповедники и до 20 – для полигонов промышленных и радиоактивных отходов). В результате в пределах каждой природной территориальной единицы существующие геосистемы разносятся на пять основных типов по степени их антропогенного преобразования с соответствующим значением среднего балла интегрального показателя нарушенности: незначительная (средний балл 0-4,0); слабая (средний балл 4,1-7,0); средняя (средний балл 7,1-10,0); сильная (средний балл 10,1-13,0); очень сильная (средний балл более 13). На третьем этапе для каждой пространственной единицы определяется набор конкретных показателей, которые отражают состояние этой территории по группам изменения компонентов природно-антропогенной системы. Примерами таких групп могут быть: загрязнение атмосферы (химическое, механическое, тепловое, шумовое и пр.), деградация естественных кормовых угодий, эрозия почв, деградация лесных массивов, истощение недр, снижение рекреационных свойств ландшафта, радиоактивное загрязнение территории и пр. Количество таких групп определяется региональной спецификой, в среднем может достигать 25-30. Такой подход дает возможность выявить наиболее уязвимые к антропогенному воздействию компоненты геосистем. В дальнейшем происходит группировка выявленных отклонений от нормы значений по выделенным группам. Эти отклонения фиксируются в виде трех направлений: санитарно-гигиенического, эколого-ресурсного, ландшафтно-генетического. Такая группировка проблем в сочетании с оценкой степени изменения природных экологически значимых свойств ландшафта на следующих этапах картографируется и анализируется на предмет определения степени остроты проявления региональной экологической проблематики. Однако, представление об уровне антропогенной нагрузки, оцененное только по видам хозяйственного использования земель, не является полной. Необходимо учитывать плотность населения как фактор присутствия человека на конкретной территории. Анализ связи этого показателя и вида использования земель, проведенный на основе картографического материала, по мнению автора, позволит не только делать заключения об уровне общей антропогенной нагрузки на отдельных территориях, но и выделить пространственные ядра экологических ситуаций различной остроты. Итоговые результаты оценки складываются по двум параметрам (таблица…):

1. Виды использования земель, различающиеся по форме и силе антропогенного воздействия на окружающую среду;

2. Плотность населения, проранжированная от территорий пионерного освоения (1 чел./кв.км.) до густозаселенных территорий (более 1000 чел./кв.км.).

Общая антропогенная нагрузка определяется как сумма баллов оценки группы использования земель и плотности населения. Экспертным путем устанавливаются семь основных уровней антропогенной нагрузки в баллах: ничтожный – до 2, очень низкий - 2, низкий - 3, средний - 4, высокий - 5, очень высокий - 6, наивысший - 7.

таблица….

Балльная оценка общей антропогенной нагрузки на территорию

(по Антиповой А.В., 2001)

Усилия многих исследователей в области разработки методик оценки антропогенного воздействия направлены на поиски интегральных показателей геосистем в ответ на разнообразные воздействия, однако единого, удовлетворительного по всем параметрам решения пока не найдено.

Для определения современного состояния и степени антропогенной трансформации лесостепных геосистем Игенбаевой Н.О. (2006) разработана методика по определению покомпонентной и интегральной хозяйственной нагрузки на территорию. За основу взяты подходы методики комплексной оценки воздействия хозяйственной деятельности на природную среду (Ратанова, Сороковникова, 1988) и методики матричной оценки (Булатов, 1996).

Разработанная методика основывается на сочетании двух подходов – балльной оценки и факторного анализа, а также предусматривает наряду с определением масштабов воздействия отдельных отраслей оценку интеграль- ной хозяйственной нагрузки. В систему оценочных показателей включены параметры в виде статистические показателей по муниципальным образованиям), распределенные в четыре группы: показатели состояния природы, демографического давления, сельскохозяйственного и индустриального воздействия.

На первом этапе исследования определяется оценка по отдельным видам нагрузки – промышленной, демографической, сельскохозяйственной, котрорая складывается как среднее арифметическое частных оценок. На втором этапе проводится факторный анализ на базе матрицы исходных данных. Для завершающего анализа были выделены 3 ключевых фактора. Они представляют собой обобщенные характеристики, которые учитывают определенные совокупности исходных параметров и направления хозяйственного воздействия на природную среду.

Первый фактор отражает демографическое давление на территорию. Как правило, он определяется средней плотностью населения (в некоторых случаях, соотношением городской и сельской плотности населения). Факторный анализ показал тесную взаимосвязь этого базового показателя с плотностью поселений, забором воды и расчлененностью территории транспортными коммуникациями.

Второй характеризует влияние промышленности на компоненты природной среды, главным образом воздушную среду и литосферу. Влияние фактора определяется тремя показателями: количеством крупных населенных пунктов в районе, выбросами в атмосферу загрязняющих веществ и числом карьеров на 1000 км 2 территории.

Третий фактор отражает порайонные различия в уровне воздействия сельского хозяйства, главным образом, на воду и почву, которое характеризуется показателями распаханности территории, количеством голов скота на единицу площади и эродированностью земель.

Интегральный уровень хозяйственного воздействия, вычислявшийся как средневзвешенное значений трех факторов. Весь диапазон значений интегрального показателя по силе влияния (относительно среднего показателя) можно разделен на 5 категорий. Выделены высокий, повышенный, умеренный (в этот интервал всегда входит среднее значение фактора), пониженный и низкий уровни нагрузки.