Розділ 13 ТЕХНОГЕННЕ НАВАНТАЖЕННЯ НА ПРИРОДНЕ СЕРЕДОВИЩЕ. МЕДИКО-ДЕМОГРАФІЧНІ ПРОБЛЕМИ СУЧАСНОЇ УКРАЇНИ, ПОВ'ЯЗАНІ З ЦИМ НАВАНТАЖЕННЯМ

Унаслідок забруднення природного середовища хімічною, металургійною і гірничодобувною галузями промисловості, атомними і тепловими електростанціями, цукровими заводами, автотранспортом, меліоративними системами відбувається техногенне навантаження на ландшафти України. Промисловість впливає на ландшафти переважно шляхом їх безпосередньої руйнації, особливо видобувна (кар'єри, відвали, терикони), та в результаті викидів в атмосферу й гідросферу забруднювальних речовин, які через атмосферу розносяться на великі відстані та потрапляють майже у всі ландшафти. У районах з високою концентрацією паливно-енергетичних підприємств формуються техногенні геохімічні аномалії, зокрема, радіоактивні, також забруднюються ґрунти, поверхневі та підземні води, відчужуються значні площі родючих сільськогосподарських земель.

13.1. Основні джерела та фактори техногенного впливу на природне середовище в умовах техногенезу

13.2. Потенціал стійкості природного середовища та його окремих компонентів до техногенного навантаження

Слід зауважити, що величина техногенного навантаження значною мірою залежить від стійкості природного середовища до нього. Наприклад, під час збереження певної величини техногенного навантаження загальний потенціал території буде тим більший, чим більший її потенціал стійкості до нього.

Важливим методом і способом наукового дослідження цієї проблеми є картографування потенціалу стійкості. Як предмет еколого-географічного картографування він має певні особливості. Насамперед, стійкість — це фундаментальна властивість ландшафту, що виступає в діалектичній єдності з його мінливістю. При цьому стійкість відносна, а мінливість абсолютна. Будь-який ландшафт еволюціонує і, очевидно, він повинен мати природну інерційність, що визначає стійкість (або опір) щодо внутрішніх та зовнішніх збурюючих сил. Оскільки є різні ландшафти, то вони мають і різний характер стійкості стосовно зовнішнього техногенного впливу.

Розрізняють стійкість природних, природно-техногенних і техногенних систем. Якщо сутність стійкості природних систем (ландшафтів) розглядають як здатність зберігати під дією зовнішніх чинників набуту ними структуру і характер функціонування, то стійкість інтегральних природно-техногенних і техногенних систем — як їх властивість виконувати під дією зовнішнього впливу соціально-економічні функції відтворення ресурсів і середовища. Стійкість природних систем забезпечується механізмами, які виробились у процесі природної саморегуляції та саморозвитку. Навантаження на геосистему можливе до певних меж, за яких зняття навантаження призводить до повертання цієї системи практично у попередній стан за допомогою саморегулювання.

На відміну від природних систем, стійкість інтегральних систем досягається шляхом поєднання процесів саморегуляції й управління з боку суспільства. Стійкість не може бути однаковою до різних видів впливу, адже вона має оцінюватися стосовно певного виду природокористування (гірничовидобувна промисловість, сільська чи міська забудова, рекреація та ін.) та сукупності впливів. Стійкість інтегральних систем визначається не стільки стійкістю власне підсистем, скільки стійкістю зв'язків між ними. При цьому сутність стійкості зв'язків визначають не лише як їх різноманітність, гнучкість, тісноту тощо, а й як їх часову організованість, тобто своєчасне та швидке виконання кожної операції, суворе дотримання їх послідовності*177.

*177: {Гавриленко O.T. Геоекологічне обґрунтування проектів природокористування: Навч. посіб. — К.: Ніка-Центр, 2003. — С. 22.}

Мінливість зумовлена як впливом зовнішніх факторів, так і процесами саморозвитку (саморегулювання, самоорганізації); вона може розглядатися як здатність природних систем існувати в різних мінливих станах. Серед компонентів природи найбільше змінюються атмосферне повітря та вода, а найстійкішими є гірські породи та рельєф; проміжне положення займають біота і ґрунти. Зміни можуть бути оборотними та необоротними. Якщо система після певного впливу змінилася, але потім повернулася до початкового стану, це буде зворотна зміна. Природний період повернення в початковий стан називається характерним часом (наприклад, період відновлення лісових біогеоценозі в після вирубки становить 100—150 років). Якщо після порушень попередні характеристики не відновлюються, це незворотна зміна. Мінливість існує завдяки постійним процесам функціонування, динаміки та розвитку в геосистемах, що спричинюють зміни їх стану.

Такі особливості стійкості та мінливості природних систем враховуються під час їх картографічного моделювання. У дослідженнях доцільно використовувати не поняття стійкість, а потенціал стійкості, тобто характеристику його величини. Моделювання здійснюється у два етапи: спочатку створюються карти пофакторної стійкості окремих природних компонентів, а потім синтетична карта стійкості природних комплексів до різних господарських впливів та навантажень. На першому етапі створюються карти, які характеризують співвідношення тепло- і вологозабезпеченості, біокліматичного потенціалу, біологічної продуктивності, інтенсивності біологічного кругообігу, властивості природних компонентів (атмосферного повітря, поверхневих і підземних вод, ґрунтів), що визначають їх здатність до самоочищення і накопичення продуктів техногенезу тощо. Із пофакторних карт стійкості природних компонентів головними є карти біотичного потенціалу і потенціалу самоочищення (див. рис. 13.3).

Біотичний потенціал — це властивість ландшафту (особливо природно-заповідних об'єктів) зберігати або відновлювати генофонд, біологічне різноманіття і стійкість екосистем різного рівня. Його територіальний аспект можна дослідити за допомогою гідротермічного потенціалу продуктивності фітомаси (Яр), що характеризує приріст фітомаси певної екосистеми*178:

*178: {Методические указания по предупредительному санитарному надзору за районной планировкой. – М.: МЗ СССР, 1990. – С. 38. }

де: W — середньорічне продуктивне зволоження (мм); Р — середній річний радіаційний баланс (ккал/см2 у рік); Т — період вегетації (декада); К корелює з фактичним приростом фітомаси в різних типах ландшафтів. Ця залежність має лінійний характер:

де х — значення К .

Карта біотичного потенціалу природного середовища України є синтетичною за змістом. Синтетичний показник картографування розрахований за кількома величинами згідно з наведеною формулою. Вихідна інформація знята з опублікованих кліматичних карт за інформаційною сіткою, розробленою для карт кліматопогодних умов. Синтетична інформація між точками інформаційної сітки інтерполювалася способом ізоліній з урахуванням форм рельєфу. Найвищий біотичний потенціал природного середовища спостерігається в Карпатах, Прикарпатті, Закарпатті, Поліссі, а також у Кримських горах (рис. 13.3).

Рис. 13.3. Стійкість ґрунтів України до забруднення та біотичний потенціал природного середовища

Потенціал самоочищення — здатність ландшафту переробляти (розчиняти, адсорбувати) або виводити за свої межі забруднювальні речовини. Він значною мірою залежить від швидкості й характеру хімічних перетворень у природних ландшафтах. Багато дослідників вирішальне значення надають живим організмам. Найбільшу здатність до самоочищення мають ландшафти з високою інтенсивністю кругообігу речовин; менше самоочищення відбувається там, де природні процеси повільні або переважають процеси акумуляції та накопичення речовин.

Потенціал самоочищення атмосферного повітря. Самоочисна здатність атмосфери визначається за метеорологічним потенціалом забруднення атмосфери (ПЗА) та метеорологічним потенціалом атмосфери (МПА). ПЗА встановлюється на основі аналізу повторювання метеорологічних характеристик: приземних інверсій, штилів, туманів, опадів, швидкості вітру тощо. МПА — це коефіцієнт (Км), що характеризує переважання тих чи інших процесів (накопичення або розсіювання) протягом року на певній території, він визначається за формулою, запропонованою фахівцями гідрометеослужби:

де Рш — із швидкістю вітру 0—1 м/с; РТ — із туманами; Ро — із опадами 0,5 мм і більше; Рв — із швидкістю вітру 6 м/с і більше. Якщо Км > 1, то переважають процеси, що сприяють накопиченню шкідливих речовин; при Км < 1, навпаки, самоочищенню атмосфери. Це зумовлено тим, що величина ультрафіолетової радіації та кількість гроз впливають на розкладання в атмосфері шкідливих домішок; опади і вітер очищають атмосферу від домішок і продуктів розкладання; рослинність забезпечує біологічну продуктивність, адсорбуючу фітонцидну здатність; форми рельєфу також впливають на накопичення і розсіювання забруднювачів тощо.