Риск-анализ деградации почв

Доказано, что для риск-анализа деградации почв в рамках теории риска целесообразно использовать разработанный метод определения уровня их экологической устойчивости. Доведено, що для ризик-аналізу деградації грунтів в межах теорії ризику доцільно використовувати розроблений метод визначення рівня їх...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Екологія і природокористування
Дата:	2010
Автор:	Долгова, Т.И.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут проблем природокористування та екології НАН України 2010
Теми:	Загальні питання екології, природокористування та сталого розвитку
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57397
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Риск-анализ деградации почв / Т.И. Долгова // Екологія і природокористування. — 2010. — Вип. 13. — С. 21-26. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859463448819138560
author	Долгова, Т.И.
author_facet	Долгова, Т.И.
citation_txt	Риск-анализ деградации почв / Т.И. Долгова // Екологія і природокористування. — 2010. — Вип. 13. — С. 21-26. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Екологія і природокористування
description	Доказано, что для риск-анализа деградации почв в рамках теории риска целесообразно использовать разработанный метод определения уровня их экологической устойчивости. Доведено, що для ризик-аналізу деградації грунтів в межах теорії ризику доцільно використовувати розроблений метод визначення рівня їх екологічної стійкості. It has been proofed that it is expedient to use the researched method of determination of soils’ ecological stability for the risk-analysis of their degradation in risk theory bounds.
first_indexed	2025-11-24T05:40:15Z
format	Article
fulltext	ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13 21 УДК 504.53.05:504.054.3 Т.И. Долгова РИСК-АНАЛИЗ ДЕГРАДАЦИИ ПОЧВ Национальный горный университет, Днепропетровск Доведено, що для ризик-аналізу деградації ґрунтів в межах теорії ризику доцільно використовувати розроблений метод визначення рівня їх екологічної стійкості. Доказано, что для риск-анализа деградации почв в рамках теории риска целесооб- разно использовать разработанный метод определения уровня их экологической устой- чивости. Актуальность и задачи исследования. Обеспечение экологически безопасного су- ществования всех природных объектов яв- ляется одной из основных проблем совре- менности. Данное положение ни у кого не вызывает сомнений, тем более что адекват- ное решение этого вопроса и его последую- щая реализация обеспечат не только ком- фортные условия жизни людей и оптималь- ные санитарно-гигиенические условия их производственной деятельности, но и саму возможность существования биосферы. Именно поэтому экологическую безопас- ность в настоящее время рассматривают как неотъемлемый элемент национальной безо- пасности, что весьма актуально практически для всех стран мира [1]. Особенно много экологических проблем связывают с техногенной перестройкой почв, от которых зависит устойчивость био- сферы в целом. Между тем, деградация дан- ных экосистем является одним из наиболее распространенных последствий функциони- рования промышленных предприятий прак- тически всех отраслей промышленности, в том числе горнодобывающей. Поэтому во- просы экологической безопасности почв во время добычи и переработки полезных ис- копаемых стоят наиболее остро и требуют решения многих задач. Это вызвано не толь- ко отличием почв от других природных объ- ектов уровнем организации и количеством осуществляемых функций, а также их уни- кальной способностью аккумулировать из- менения за весь период существования ан- тропогенной нагрузки и отображать процес- сы геохимических перестроек в биосфере, но и масштабами, а также спецификой дей- © Долгова Т.И., 2010 ствия на них горных комплексов. В горно- промышленных районах почвы попадают под трансформирующее воздействие чрез- вычайно широкого спектра разнообразных по механизму и конечным результатам фак- торов техногенеза, взаимное наложение ко- торых приводит к возникновению сложной экологической ситуации за счет развития прямых, а также вторичных и комбиниро- ванных эффектов, которые инициируют де- градацию почв, а с ними и других ценотиче- ских компонентов [2]. Из-за этого экологи- ческая безопасность почв, которые граничат с объектами горного производства, требует особенного внимания. Основная причина данной ситуации - непомерная техногенная нагрузка на при- родные объекты без должного уровня эколо- гической ответственности тех, кто руково- дит развитием производства - и сельскохо- зяйственного и промышленного в равной степени. В силу этого скорость деградации окружающей среды, причем не только в ра- диусе непосредственно влияния конкретных предприятий, начинает превышать (а в неко- торых районах уже превысила) адаптацион- ные возможности ее составляющих. Именно поэтому одним из основных во- просов экологической безопасности в на- стоящее время является защита почв от де- градации, вызываемой различными факто- рами техногенеза, которые характерны для любых предприятий, в том числе предпри- ятий горнодобывающего комплекса. В связи с этим проблема комплексной оценки дина- мики структурной и функциональной деста- билизации почв требует, в свою очередь, решения ряда соподчиненных ей вопросов, в том числе: комплексной оценки иниции- рующих их трансформацию факторов техно- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13 22 генеза, влияние которых зачастую приобре- тает стохастический характер, а также уров- ня и специфики техногенной перестройки почвенных систем, ее последствий как для самих почв, так и для остальных ценотиче- ских компонентов с прогнозом санитарно- гигиенических и фитосанитарных показате- лей их состояния. Методы решения проблемы. Подходя к решению данной проблемы с современных позиций, следует отметить, что оно уклады- вается в рамки теории экологического риска, основой концепции безопасности которой в настоящее время следует считать принцип «приемлемого риска». Данная концепция, не отрицая саму возможность развития эколо- гически опасных ситуации, позволяет пред- видеть, предупредить или минимизировать их развитие [3]. В настоящее время в большинстве слу- чаев под риском понимается возможная опасность потерь, связанных со специфи- кой тех или иных явлений природы и ви- дов деятельности человеческого общества, хотя существует огромное количество оп- ределений данного понятия [3-6], тем бо- лее, если речь идет об их зависимости от основной причины возникновения таково- го. Анализируя различные определения риска, следует отметить, что они содержат множество других понятий, ключевыми из которых являются опасность и ущерб, ко- торые, в свою очередь, включают сово- купность дополнительных понятий и со- путствующих им определений. Таким об- разом, риск, являясь наиболее емким ин- тегрирующим понятием, фактически слу- жит мерой осознаваемой человеком опас- ности в его жизни и деятельности. Применительно к анализу уровня безо- пасности уже сейчас разработано несколь- ко концепций, опирающихся на следую- щие принципы (или их сочетания) [3]: · безусловного приоритета безопасно- сти и сохранения здоровья над любыми другими элементами условий и качества жизни членов общества; · приемлемых опасности и риска, в со- ответствии с которым устанавливаются нижний (допустимый) и верхний (желае- мый) уровни безопасности и в этом интер- вале - приемлемый уровень безопасности и риска с учетом социально- экономических факторов; · минимальной опасности, в соответ- ствии с которым уровень риска устанавли- вается настолько низким, насколько это реально достижимо; · последовательного приближения к абсолютной безопасности. В соответствии с этими принципами, можно также сформулировать общую ме- тодологию анализа риска, направленную на оценку уровня опасности данной ситуа- ции или объекта для окружающей среды, которую в данном контексте следует рас- сматривать на экосистемном уровне. Эта методология нашла отражение в четырех основных положениях [3,5]: 1) оправданность деятельности по управлению риском, которая должна со- гласовываться со стратегической целью управления риском, формулируемой как стремление к обеспечению материальных и духовных благ при обязательном усло- вии: практическая деятельность не может быть оправданна, если выгода от этой дея- тельности в целом не превышает вызывае- мого ею ущерба; 2) оптимизация защиты по критерию среднестатистической ожидаемой продол- жительности предстоящей жизни в обще- стве. Оптимальным считается вариант сба- лансированных затрат на продление жизни за счет снижения уровня риска и за счет выгоды, получаемой от хозяйственной дея- тельности; 3) необходимость учета всего спектра существующих опасностей; вся информа- ция о принимаемых решениях по управле- нию риском должна быть доступна широ- ким слоям населения; 4) учет требований о непревышении предельно допустимых экологических на- грузок на экосистемы. По существу, он состоит в том, что обеспечение безопасно- сти человека, живущего сегодня, следует достигать путем реализации таких реше- ний, которые не подвергают риску способ- ность природы обеспечить безопасность и потребности человека будущего поколе- ния. Исходя из данных положений, основное внимание при оценке риска следует уде- лять его экономическому, социальному ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13 23 или экологическому аспекту с определени- ем адекватного ущерба или опасности. Одним из рекомендуемых методов риск- анализа при изучении уровня экологической опасности является определение параметров устойчивого развития территории или ус- тойчивости ее экосистем по отношению к различным видам антропогенной нагрузки [3]. Этот метод используется реже других в силу того, что оценка устойчивости в на- стоящее время является проблемой, решение которой пока ориентировано на ее локаль- ные аспекты. Именно поэтому для риск- анализа деградированных почв мы исполь- зовали разработанный нами метод расчета экологического потенциала данных экоси- стем [7]. Предложенный способ, в отличие от существующих аналогов, ориентирован, в основном, на анализ реакции почв в ответ на суммарное техногенное воздействие, а не на исследование веществ-загрязнителей, что позволяет абстрагироваться от количества, качества и сочетаний действующих факто- ров различной природы, которые вызывают эту деградацию, а также от почвенно- климатических условий их реализации. Исходя из того, что устойчивость – соот- ношение между величиной отклонения от нормы и параметрами воздействия, нами было предложено выражение, которое по- зволило определить «экологический потен- циал» почв. В силу указанных причин при- веденный агрегированный показатель со- держит количественную оценку дестабили- зирующих элементов, которые формируются под воздействием многочисленных факто- ров антропотехногенеза. Именно поэтому интегральный характер данного выражения обеспечивает учет многообразия ответных реакций почвенных систем и одновремен- ную их адекватность многокомпонентным эффектам. В общем виде это относительный показа- тель экологической устойчивости системы к техногенезу или экологическая емкость сис- темы, который позволяет установить харак- тер функционирования почвы как саморегу- лирующегося во времени полифункцио- нального и гетерогенного объекта. Иными словами – это параметры экологической ниши почв – экологический диапазон функ- ционирования или уровень экологического риска их существования. Предложенный способ количественной оценки пределов устойчивости почвенных ценозов в виде их экопотенциала включает определение отношения активности процес- сов биохимического самоочищения почв в форме их адаптивного потенциала к дисба- лансу физических и химических факторов в виде активной кислотности, глубины гуми- фикации и уровня органического углерода, принимающих участие в регенерации почв [2,7]: (1) где АППЗ – величина адаптивного потенциа- ла почв при загрязнении; СD pH – коэффици- ент дисбаланса активной кислотности почв (рН); CD Co – коэффициент дисбаланса уров- ня органического углерода в почве; CDгг – коэффициент дисбаланса глубины гумифи- кации почв. Подставив выражения СDpH, CDCo, CDгг в (1) и преобразуя полученное уравнение, придем к следующему выражению: (2) где Е – экологический потенциал почв; АППЗ – величина адаптивного потенциала почв при загрязнении; Сi рН – величина ак- тивной кислотности техногенных почв; Сф рН – величина активной кислотности почв регионального фона; С i Со – содер- жание органического углерода в техно- генных почвах; Сф Со – содержание орга- нического углерода в почвах региональ- ного фона; Сi гг – величина глубины гуми- фикации техногенных почв; Сф гг – вели- чина глубины гумификации почв регио- нального фона; n – количество исследуе- мых проб почв. , ггDCоDD pH СCС зАППE ++ = , 1 1111 å = -+-+- = ÷ ÷ ÷ ø ö ç ç ç è æn i С С C C C C n зАПП Е гг ф гг i C о ф C о i pH ф pH i ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13 24 Основные результаты и их обсужде- ние. Применение предложенного метода делает возможной объективную характе- ристику степени деградационных явлений и состояния процессов самовосстановле- ния почв. Кроме того, устраняется субъ- ективизм в выявлении особенностей сти- муляции их восстановления, объема и на- правленности таких работ, поскольку по- лученная оценка уровня устойчивости яв- ляется одновременно критерием при вы- боре методов практического решения проблем реабилитации этих ценозов. Именно поэтому данная методическая ра- зработка носит в большей степени при- кладной, а не теоретический характер, позволяя управлять экологическим рис- ком деградации почвенных экосистем. Кроме того, выражение (2) адекватно отображает уровень экологической устой- чивости почвенных систем к техногенной нагрузке, свидетельствуя, таким образом, об экологическом диапазоне их функцио- нирования. В основу рассматриваемого метода по- ложен системный подход, который опира- ется на исследования по прогнозирова- нию воздействия. Поскольку такой под- ход является отличительной чертой мето- да адаптивных оценок Холлинга, то именно он был выбран в качестве прото- типа при разработке метода определения экологического потенциала почв [8]. В зависимости от значения экологиче- ского потенциала (Е) почвы по величине их экологической устойчивости подразде- ляются на ряд категорий (в бальной сис- теме оценок): - Е > 3 – экологическая устойчивость почв высокая; - 2 < Е £ 3 – экологическая устойчи- вость почв удовлетворительная; - 1 < Е £ 2 – экологическая устойчи- вость почв низкая; - Е £ 1 – почвы экологически неус- тойчивы. Последующий риск анализ деградации почв позволил установить, что эти градации уровня устойчивости почв соответствуют рекомендуемым в [3] вариантам спектра воз- можного состояния территорий (экосистем) от их идеального состояния до полного раз- рушения при оценке риска их деструкции: - экологическая норма (территории спо- собны выдержать существенную экологиче- скую нагрузку без снижения уровня их эко- логического качества); - экологический риск (территории с на- рушением экологического качества, при ко- торых возврат в устойчивое состояние воз- можен, но при условии либо снижения уров- ня антропогенного воздействия, либо прове- дения комплекса восстановительных меро- приятий); - экологический кризис (территории, разрушения в которых могут быть устранены только при полном прекращении антропо- генной нагрузки); - экологическое бедствие (зоны с необ- ратимо нарушенными территориями). Таким образом, разработанный нами ме- тод определения экологического потенциала почв вполне может быть использован для риск-анализа их деградации и, что не менее важно, управления их качеством. Для апробации данного метода мы прове- ли оценку риска деградации почв в отдель- ных районах Днепропетровской области с различным уровнем техногенной нагрузки – Кривбасса (КР), Никопольского марганцево- рудного бассейна (НМО), Западного Донбас- са (ЗД), а также центральных районов облас- ти (ДДА) и контрольного участка на севере области (ПМЦ) (рисунок). Определив величину экологической ус- тойчивости почв этих районов (таблица) с использованием предлагаемого выражения (2), мы пришли к выводу о том, что почвы горнодобывающих районов – Кривбасса и Никопольского марганцеворудного бассейна находятся в зонах экологического бедствия, Западного Донбасса и Днепропетровско- Днепродзержинской агломерации – зонах экологического кризиса, причем почвы вос- точных районов области (ЗД) уже близки к переходу в зону экологического бедствия. И только почвы северных районов области на- ходятся в зонах экологической нормы (таб- лица). В соответствии с подходами, рекомендуе- мыми теорией риска [3-6], это значит, что Кривбасс и Никопольский марганцеворуд- ный бассейн – это зоны с необратимо нару- шенными территориями, восстановление ко- торых с помощью традиционных методов рекультивации практически невозможно. Что ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13 25 касается Западного Донбасса и центральных районов области, то восстановление их зе- мель возможно только при полном прекра- щении антропогенной нагрузки. И только на севере области (контрольный участок) почвы способны выдержать существенную экологи- ческую нагрузку без снижения уровня их экологического качества. Рисунок - Карта-схема районов риск-анализа почв Днепропетровской области Таблица - Исходная база оценок для определения экологической устойчивости почв основных районов Днепропетровской области Район АППЗ СD рН СD Со СD ГГ Е Шкала уровней устойчивости, %* ДДА 2,38 0,92 1,06 0,01 1,196 39,48 ЗД 2,05 0,73 1,12 0,01 1,102 36,38 НМО 0,80 0,58 0,60 0,03 0,661 21,82 КР 0,79 0,41 1,63 0,15 0,361 11,92 Контроль 3,09 0,17 0,82 0,03 3,029 - Примечание: «*» - уровень устойчивости территории по отношению к устойчивости кон- трольного участка (Ер), %. Заключение. Такова оценка экологиче- ской опасности трансформации почв в раз- личных районах Днепропетровской области, базируемся на экосистемном подходе к оценке уровня экологической опасности территории в рамках теории риска. Следует заметить, что приведенные кате- гории степени деградации почв при оценке риска их состояния соответствуют установ- ленным нами уровням их экологической ус- тойчивости [2]: в КР и НМО – почвы эколо- гически неустойчивы, в ЗД и ДДА – эколо- гическая устойчивость почв низкая и, нако- нец, для почв контрольного участка харак- терна высокая устойчивость. Как уже было сказано выше, разработан- ный нами подход к оценке риска деградации почв является одновременно основой метода управления эколого-экономическими риска- ми. Так, например, систематизировав воз- можные варианты получаемых сочетаний экологической устойчивости анализируемых почв (Еа) и их контрольных значений (Ер), а потом проранжировав их, мы можем выйти на несколько иной (но, по сути, аналогич- ный тому, который используется в теории ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2010, Випуск 13 26 экологического риска) вариант шкалы уров- ня устойчивости почвенных экосистем, кор- ректность которой подтверждена экспери- ментально (см. таблицу): - Еа £ 25 % Ер – почвы экологически не- устойчивы; - 25 % Ер < Еа £ 50 % Ер – экологическая устойчивость почв низкая; - 50 % Ер < Еа £ 75 % Ер – экологическая устойчивость почв удовлетворительная; - Еа > 75 % Ер – почвы экологически ус- тойчивы. Данная шкала, которая включает четыре уровня устойчивости почв, служит объек- тивной основой выбора одного из направле- ний реабилитации деградированных почв – реконструкции, радикального восстановле- ния или стимуляции самовосстановления: 1) Еа £ 25 % Ер – эксплуатация таких почв исключена без их предварительной ре- конструкции, использование этих почвен- ных систем после восстановления должно быть ориентировано на рекреационное и ар- хитектурно-ландшафтное строительство, лесоразведение или создание водоемов; 2) 25 % Ер < Еа £ 50 % Ер – сельскохозяй- ственная эксплуатация таких почв не реко- мендована без их восстановления, адекватно- го характеру и степени нарушений; 3) 50 % Ер < Еа £ 75 % Ер – сельскохозяй- ственная эксплуатация таких почв возможна после стимуляции их самовосстановления; 4) Еа > 75 % Ер – эксплуатация таких почв не имеет ограничений, поэтому они не нуж- даются в рекультивации. Следовательно, определив значения Еа и Ер, и сопоставив их, мы можем выйти на кор- ректное направление их реабилитации, адек- ватное уровню экологической устойчивости техногенно трансформированных почв. Таким образом, разработанный нами ме- тод определения уровня экологической ус- тойчивости почв позволяет не только прово- дить риск-анализ опасности их деградации, но и управлять качественным состоянием данных экосистем. Перечень ссылок 1. Биченок М.М., Трофимчук О.М. Проблеми природно-техногенної безпеки в Україні. – К.: УСНСР, 2002. – 153 с. 2. Долгова Т.І. Екологічна безпека ґрунтів у гірничодобувних районах. – Дніпропетровськ: НГУ, 2009. – 270 с. 3. Тихомиров Н.П. Методы анализа и управления эколого-экономическими рисками / Н.П. Тихомиров, И.М. Потравный, Т.М. Тихомирова. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. – 350 с. 4. Измалков В.И. Безопасность и риск при техногенных воздействиях / В.И. Измалков, А.В. Измалков – Ч. 1,2. – М., СПб., 1994. – 269 с. 5. Башкин В.Н. Управление экологическим риском. – М.: Научный мир, 2005. – 367 с. 6. Хоружая Т.А. Оценка экологической опасности. – М.: Книга-сервис, 2002. – 208 с. 7. Долгова Т.І. Спосіб визначення екологічної стійкості ґрунтів. – Пат. 3239U Україна № 20040806880, МКИ G01N33/24. Надруковано 15.10.2004. – Бюл. № 10. 8. Мяч Д.Т. Методы и средства оценки и прогнозирования воздействия хозяйственной дея- тельности на окружающую среду // Оценка современного и прогнозного состояния природной среды. – М.: Гидрометеоиздат, 1990. – С. 3-27. T.I. Dolgova RISK-ANALYSES OF SOIL’S DEGRADATION National mining university, Dnepropetrovsk It has been proofed that it is expedient to use the researched method of determination of soils’ ecological stability for the risk-analysis of their degradation in risk theory bounds. Надійшла до редколегії 10 травня 2010 р. Рекомендовано членом редколегії канд.геол.-мін.наук О.К. Тяпкіним
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-57397
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	XXXX-0010
language	Russian
last_indexed	2025-11-24T05:40:15Z
publishDate	2010
publisher	Інститут проблем природокористування та екології НАН України
record_format	dspace
spelling	Долгова, Т.И. 2014-03-08T17:24:08Z 2014-03-08T17:24:08Z 2010 Риск-анализ деградации почв / Т.И. Долгова // Екологія і природокористування. — 2010. — Вип. 13. — С. 21-26. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. XXXX-0010 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57397 504.53.05:504.054.3 Доказано, что для риск-анализа деградации почв в рамках теории риска целесообразно использовать разработанный метод определения уровня их экологической устойчивости. Доведено, що для ризик-аналізу деградації грунтів в межах теорії ризику доцільно використовувати розроблений метод визначення рівня їх екологічної стійкості. It has been proofed that it is expedient to use the researched method of determination of soils’ ecological stability for the risk-analysis of their degradation in risk theory bounds. ru Інститут проблем природокористування та екології НАН України Екологія і природокористування Загальні питання екології, природокористування та сталого розвитку Риск-анализ деградации почв Risk-analyses of soil's degradation Article published earlier
spellingShingle	Риск-анализ деградации почв Долгова, Т.И. Загальні питання екології, природокористування та сталого розвитку
title	Риск-анализ деградации почв
title_alt	Risk-analyses of soil's degradation
title_full	Риск-анализ деградации почв
title_fullStr	Риск-анализ деградации почв
title_full_unstemmed	Риск-анализ деградации почв
title_short	Риск-анализ деградации почв
title_sort	риск-анализ деградации почв
topic	Загальні питання екології, природокористування та сталого розвитку
topic_facet	Загальні питання екології, природокористування та сталого розвитку
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57397
work_keys_str_mv	AT dolgovati riskanalizdegradaciipočv AT dolgovati riskanalysesofsoilsdegradation

Риск-анализ деградации почв

Репозитарії

Схожі ресурси