WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Решение многих экологических проблем, связанных с разработкой месторождений тем или иным способом и функционированием на их базе объектов горно-металлургического комплекса, возможно только при комплексном всестороннем анализе территории как системы «население-хозяйство-природа», что указано в работах Н.Ф. Глазовского, А.Г. Грина, Н.Н. Клюева, Б.И. Кочурова, Л.И. Мухиной, Т.Г. Руновой и др. В диссертационной работе для анализа геоэкологической обстановки районов разработки железорудных месторождений КМА была выбрана комплексная методика, позволяющая оценить геоэкологическое состояние системы «население-хозяйство-природа», сложившейся в регионе КМА. Важное значение при оценке геоэкологического состояния системы имело использование методик комплексного экологического картографирования (В.Т. Жуков, В.С. Салищев, С.Н. Сербенюк, А.В. Кошкарев, В.С. Тикунов, Н.Н. Комедчиков, С.Н. Серебенюк, А.М. Берлянт и др.).

Однако проведение комплексной геоэкологической оценки столь сложной системы затруднено разнотипностью существующей информации об ее компонентах. Решение подобного круга задач возможно при использовании геоинформационных систем, позволяющих интегрировать разнородные данные.

Существенные научные и практические результаты геоэкологической оценки посредством картографирования экологических проблем были получены с помощью методик, разработанных в Институте географии РАН, Институте географии СО РАН, на географическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова, в НИИ географии Санкт-Петербургского университета, НИИКМА, Белгородского государственного университета, НПО «Экоресурс», ОАО «Белгородгеология», АО «Курскгеология», АО «Орелгеология», ГП «Воронежгеология», ГУП «Геосинтез-Центр», ГГП «Центргеология», ФГУНПП «Аэрогеология», ВСЕГИНГЕО.

Таким образом, современные методики комплексной геоэкологической оценки территории, применяемые в мировой и отечественной практике, позволяют наилучшим образом оценить закономерности, присущие системе взаимодействия природы, населения и хозяйства.

Во второй главе «Методические основы проведения комплексной геоэкологической оценки районов разработок железорудных месторождений» раскрыта сущность основных понятий, используемых в работе, представлен алгоритм комплексной геоэкологической оценки районов разработок железорудных месторождений КМА, отражены основные методические подходы используемые при анализе геоэкологического состояния железорудных районов, определены критерии и показатели, приведены методические основы создания оценочных карт геоэкологического содержания на основе ГИС-технологий.

Исследование геоэкологического состояния районов проводилось посредством теоретико-методологического подхода в условиях современной экологической обстановки и с учетом перспектив развития горно-металлургического комплекса КМА Белгородской области.

Анализ работ, посвященных геоэкологической оценке территории, позволил предложить и сформулировать комплексный подход, основанный на сопряженном анализе экологически значимых и ценных свойств ландшафта, его природного потенциала (устойчивости, ресурсного, экологического), а также антропогенных нагрузок на ландшафты, определяемых через виды использования земель (Кочуров, Иванов, 1987).

Алгоритм комплексной геоэкологической оценки территорий разработок железорудных месторождений КМА выглядит следующим образом (рис. 1).

Система критериев и показателей содержит дифференцированную по степени остроты экологической ситуации информацию об экологическом состоянии территории и включает: критерии и показатели, разработанные в Институте географии РАН (Глазовский, Коронкевич и др., 1991; Кочуров, 1997; Кочуров, 1999), Госкомгидромете (Методически рекомендации…, 1988), Федеральном центре Госсанэпиднадзора Минздрава России (Здоровье населения…, 2001), критерии оценки риска для здоровья населения приоритетных химических веществ, загрязняющих окружающую среду (Новиков, 2003), критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия (1992), критерии установления уровней минимального риска здоровью населения от загрязнения окружающей среды (Новиков, 2003). Выбор показателей зависит от значимых природно-климатических характеристик территории, характера нарушений природной среды в результате антропогенного воздействия. Данная система содержит информацию о природно-ресурсном потенциале территории и степени его использования, а также о негативных последствиях антропогенных преобразований компонентов природной среды (табл. 1).

В качестве территорий исследований были выбраны Старооскольский (Лебединское месторождение), Губкинский (Коробковское месторождение) и Яковлевский (Гостищевское месторождение) районы Белгородской области. Здесь сосредоточено промышленное и сельскохозяйственное производство, быстрыми темпами развивается урбанизация и транспортные сети, функционируют крупные предприятия по добыче и обогащению железной руды и производству высококачественного железорудного сырья для черной металлургии.

Многообразие экологических проблем, вызванных разными способами разработки, потребовало сопоставления и сравнительного анализа полученного материала. Исследование проводилось в масштабе 1:200 000, так как на наш взгляд, он наиболее оптимален для обеспечения объективности проводимых оценок, а также соответствует видам и качеству исходной информации, целям ее обработки.

В соответствии с целями исследования, комплексная геоэкологическая оценка районов разработок железорудных месторождений КМА состояла из следующих последовательных этапов: оценки степени антропогенной преобразованности земель, выявлении степени напряженности эколого-хозяйственного состояния, определении предела устойчивости и естественной защищенности территории и оптимальной структуры землепользования, выявлении территориального проявления геоэкологических проблем, классификации территорий по степени остроты экологических ситуаций и прогнозу их возникновения, суммарной оценки районов разработок месторождений по укрупненным показателям недропользования.

На первом этапе проведения геоэкологической оценки территорий необходимо было провести дешифрирование материалов космических съемок и обработать статистическую и наземную информацию в программной среде ArcView GIS 3.1, что позволило составить серии карт: рельефа, природно-ландшафтной дифференциации территории, проявления процессов эрозии и дефляции, современного землепользования, загрязнения поверхностных вод и др.

На втором этапе была создана интегральная тема, вмещающая картографическое изображение современного землепользования и природно-ландшафтной дифференциации территорий. Полученная тема была визуализирована в виде тематического слоя, состоящего из объектов, информация о которых представлена в виде атрибутивных таблиц. В таблицах содержится набор исходных данных о каждом картографируемом объекте (площади каждой категории использования земель, площади каждого типа местности), а также новые расчетные данные, полученные с помощью вычислительных возможностей ArcView GIS 3.1 (соотношение площадей каждой категории земель в пределах единиц ландшафтно-топологической структуры, соотношение площадей типов местностей и т.д.).

Далее, согласно предложенному алгоритму, проводилось определение предела устойчивости природных и природно-антропогенных ландшафтов исследуемых территорий к антропогенным нагрузкам, через суммарную площадь земель со средо- и ресурсостабилизирующими функциями или экологический фонд территории. Земли, входящие в экологический фонд (Рсф), характеризовались минимальной антропогенной нагрузкой (земли лесного фонда, земли водного фонда, особо охраняемые территории). Расчет экологического фонда территории производился по следующей формуле:

Рсф= Р1 + 0,8 Р2 + 0,6 Р3 + 0,4 Р4, (1)

где землям, входящим в экологический фонд с минимальной антропогенной нагрузкой соответствует Р1 (площадь лесов водо-охранного значения, водных объектов земель запаса), а площади земель с условной оценкой степени АН в 2, 3, 4

балла составляют 0,8 Р2, 0,6 Р3, 0,4 Р4.

На следующем этапе, с целью определения эколого-хозяйственного состояния территории, осуществлялось вычисление интегрального коэффициента естественной защищенности территории через отношение площадей земель, составляющих экологический фонд территории, к общей площади исследуемой территории.

Затем, с целью определения оптимальной структуры землепользования, проводилась комплексная оценка соотношения естественных ландшафтов и их антропогенных модификаций. Под оптимальной структурой землепользования понимается оптимальное соотношение естественных ландшафтов и их антропогенных модификаций на территории. Целям проведения сводной экологической оценки отвечает следующая формула:

, (2а)

где СЭО – сводная экологическая оценка, ПЭО – произведение m частных экологических оценок (ЭО).

Расчет частной экологической оценки проводился с помощью логистического уравнения, предложенного И.И. Васеневым и Д.А. Букреевым (1993):

, (2б)

где fi – исходный показатель, Oi – оптимальное его значение, кi - критическое значение показателя, а – индексы влияния параметра, определяемые из балльных шкал или по поправочным коэффициентам. Для обоснования коэффициента а использовались подходы из работ П.Г. Шищенко (1982) и С.Н. Волкова (1992).

При выявлении и оценке геоэкологических проблем на территории разработок рудных месторождений рассматривались сочетания нарушений природной среды, вызванные освоением месторождений и воздействием сельскохозяйственного сектора районов. Определение границ проявления экологических проблем проводилось с учетом природных условий территорий, характера природных деструктивных процессов, сложившейся структуры использования земель. Группировка сочетаний геоэкологических проблем территорий была проведена с помощью функциональных и математико-вычислительных возможностей ArcView GIS 3.1 операций «intersect» и «union». Результаты оформлялись в виде карт.

Анализ и генерализация системы отдельных картографических слоев природной и экологической тематики, насыщенных качественными и количественными характеристиками (табл. 1), и послойное совмещение карт природно-ландшафтной дифференциации, использования земель, антропогенной преобразованности территории, напряженности эколого-хозяйственного состояния исследуемых территорий и полученных результатов, позволило дифференцировать территорию по уровню остроты экологических ситуаций.

Следующим этапом оценки районов разработок железорудных месторождений КМА было проведение суммарной оценки мест разработок рудных месторождений по укрупненным показателям недропользования, осуществляемой на основе алгоритма, разработанного В.С. Тикуновым (1997).

Применительно к оценке районов железорудных месторождений КМА, характеризующихся различными способами разработки, были использованы следующие формулы:

(3а)

где: n – количество оцениваемых месторождений; m – количество укрупненных показателей недропользования (хij); х0 – наилучшие (или наихудшие) для каждого показателя оценочные значения; max/minx – экстремальные значения показателей, наиболее отличающиеся от величин х0.

Полученный нормированный показатель., принимает значение от 0 до 1. В этом случае, возможно находить суммарные значения нормированных показателей:

(3б)

В третьей главе «Комплексная характеристика территории Белгородской области» раскрывается взаимосвязь природно-климатических, экономико-географических и социальных условий формирования экологической обстановки на территории Белгородской области - высокоразвитого индустриально-аграрного региона с мощным ресурсным и производственно-экономическим потенциалом, показана история освоения железорудного района КМА, дана характеристика сложившихся на территории области современных

Рис. 1. Алгоритм комплексной геоэкологической оценки районов разработок железорудных месторождений на уровне административного района.

Рис. 4. Карта экологических ситуаций Старооскольского и Губкинского административных районов

Белгородской области.

Рис. 5. Карта экологических ситуаций Яковлевского административного района

Белгородской области.

Рис. 2. Соотношение типов местностей Старооскольского, Губкинского и Яковлевского административных районов Белгородской области.

Рис. 3. Соотношение степени антропогенной нагрузки Старооскольского, Губкинского и Яковлевского административных районов Белгородской области.

Рис. 6. Соотношение экологических ситуаций на территориях Старооскольского, Губкинского и Яковлевского административных районов Белгородской области.

природно-антропогенных геосистем и существующей медико-экологической ситуации.

По состоянию на 1 января 2006 г. область представляет собой регион хорошо обеспеченный земельными ресурсами с высокой долей пашни (83%), низкой лесистостью (9,2%), невысоким удельным весом сенокосов (2,2%), пастбищ (14%) и многолетних насаждений (0,8%). На территории области прослеживается рудоносная зона КМА, в которой сосредоточено более 40% разведанных запасов железных руд России. Именно здесь расположены конкурентно способные и экономически рентабельные крупные месторождения – Лебединское, Коробковское и Гостищевское, разрабатываемые различными способами.

Освоение месторождений КМА и сельскохозяйственная деятельность способствовали формированию на территории области следующих природно-антропогенных геосистем: сельскохозяйственных (с подтипами земледельческим и животноводческим), промышленных, лесохозяйственных, водохозяйственных, горнодобывающих, селитебных, транспортных, рекреационных. Существующие природно-антропогенные геосистемы обусловили характер медико-экологической обстановки территории области. Показатели состояния здоровья населения свидетельствуют о проблемах, вызванных разработкой месторождений КМА, и демонстрируют негативные тенденции в естественном воспроизводстве, определяют специфику заболеваемости и смертности населения. За период 1991-1999 гг. хронические формы патологии увеличились в 2 раза, болезни крови и кроветворных органов - в 3,9 раза, новообразования - в 1,4 раза, болезни органов пищеварения - в 1,3 раза, число врожденных аномалий увеличилось в 2,4 раза.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»