Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ОБОСНОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ

Караваева Т.И. 1 Тихонов В.П. 1
1 Естественно-научный институт Пермского государственного национального исследовательского университета
В нормативно-методических документах отсутствуют указания по выбору территории проведения инженерных изысканий. Границы территории изысканий выбираются произвольно, без учета особенностей и структуры ландшафта. В статье предлагается в качестве территории проведения инженерно-экологических изысканий для площадных объектов использовать геосистемную единицу ландшафта – водосборный бассейн реки, для которого характерны упорядоченные, пространственно организованные вещественные и энергетические потоки. Все компоненты геосистемы взаимосвязаны и взаимообусловлены, приурочены к одной мезоформе рельефа на однородном геологическом субстрате и образуют природно-территориальный комплекс. Воздействия на компоненты природной среды не выходят за пределы водосборной площади бассейна реки. Последствия техногенного воздействия в виде ответной реакции формируются всей геосистемой, поэтому она должна быть объектом инженерно-экологических изысканий.
водосборный бассейн реки
геосистема
инженерно-экологические изыскания
1. Голованов А.И. Ландшафтоведение / А.И. Голованов, Е.С. Кожанов, Ю.И. Сухарев. – М., 2005. – 214 с.
2. Инженерно-экологические изыскания для строительства : СП 11-102-97. – М. : Госстрой РФ, 1997.
3. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения : СНиП 11-02-96. – М. : Госстрой РФ, 1996.
4. Инструкция по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности. Утв. приказом Минприроды России от 29 декабря 1995 года № 539.
5. Исаченко А.Г. Представление о геосистеме в современной физической географии // Изв. ВГО. – 1981. – Т. 113. – № 4. – С. 297-306.
6. Об охране окружающей среды : Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ.
7. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов : СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Утв. постановлением главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 25.09.2007 № 74.

Введение

Инженерно-экологические изыскания выполняются для экологического обоснования планируемой деятельности с целью предотвращения, снижения или ликвидации неблагоприятных экологических последствий. Под экологическим обоснованием понимается совокупность доводов (доказательств) и научных прогнозов, позволяющих оценить экологическую опасность намечаемой хозяйственной и иной деятельности для экосистем (природных территориальных комплексов) и человека [3]. Неблагоприятные экологические последствия планируемой деятельности будут происходить в зоне воздействия сооружения. Существенным методическим недостатком свода правил по инженерно-экологическим изысканиям СП 11-102-97 [2] и СНиП 11-02-96 [3] является то, что документы не определяют территорию, в пределах которой должны проводиться изыскания, не дают указаний, как определять границу зоны воздействия и по каким критериям и компонентам природной среды следует выполнить прогноз возможных изменений. Обоснование и выбор территории проведения инженерно-экологических изысканий относятся к важнейшим задачам исследований и определяют качество и представительность результатов, необходимые и достаточные виды и объемы работ, размещение пунктов наблюдений на основных путях миграции, ареалах и потоках рассеяния и аккумуляции веществ-загрязнителей, соотношение степени ожидаемого воздействия и устойчивости выбранной территории.

Практика проведения экспертизы инженерных изысканий показывает, что границы территории изысканий выбираются произвольно, без учета особенностей природных условий ландшафта, в пределах которого будут проявляться последствия планируемой деятельности. Часто на экологических картах в графической части технического отчета границы просто не показываются, а в текстовой части отмечаются только пункты отбора проб. В других случаях, без всякого обоснования, граница изысканий проводится на равном расстоянии вокруг объекта проектирования или реконструкции. В результате изыскания проводятся в пределах некой геометрической фигуры, очерченной на карте. Закономерности функционирования природной среды не подчиняются и не укладываются в геометрические формы, и в результате изыскания проводятся формально и не позволяют оценить воздействия на весь природный комплекс и его ответную реакцию в виде последствий. Биогеоценозы и экосистемы территории искусственно расчленяются на фрагменты, по которым оценить устойчивость и дать качественный прогноз изменений невозможно. Нарушаются требования п. 8.13 СНиП 11-02-96 [3] и Инструкции по экологическому обоснованию хозяйственной деятельности [4], в соответствии с которыми должна определяться устойчивость экосистем к воздействиям и их способность к восстановлению. Методическое обоснование границ территории проведения изысканий в программе проведения работ отсутствует. Территория изысканий искусственно вписывается в ландшафт, имеет произвольную форму, не включает всю зону потенциального воздействия планируемого объекта и не учитывает взаимосвязь природных процессов и явлений в пределах структурного элемента ландшафта.  

Методические основы выбора территории инженерно-экологических изысканий

Методическое обоснование выбора территории инженерно-экологических изысканий следует проводить на геосистемной основе. Геосистема – это природно-географические единства всех возможных категорий, от планетарной геосистемы (географической среды в целом) до элементарной геосистемы (фации). Геосистема характеризуется пространственными границами и взаимным расположением (структурой) компонентов природной среды, функциональным значением компонентов, т.е. является пространственно-функциональной. Наиболее четкие границы геосистемы определяются факторами, которые сами отличаются большой устойчивостью, консерватив­ностью и связаны с геологическим строением территории или ее морфологическими особенностями, например граница водораздела. Между компонентами геосистемы существуют не просто отношения, связи, взаимодействия, но и взаимообусловленность; это обстоятельство дает основание относить геосистемы к категории наиболее сложно организованных детерминированных систем [5].

Первичной функциональной ячейкой ландшафта является фация. Фация – предельная категория геосистемной иерархии, характеризуемая однородными условиями местоположения и местообитания и одним биоценозом [1], (склон оврага, днище балки, русло ручья, верхняя часть склона холма). Наиболее крупным природно-территориальным комплексом является урочище. Урочище – сопряженная система фаций, объединяемых общей направленностью физико-географических процессов и приуроченных к одной мезоформе рельефа на однородном геологическом субстрате (гряда с лощинами или оврагами, сложное урочище – водосборный бассейн малой реки).

При проведении инженерно-экологических изысканий выбор геосистемной единицы ландшафта, в пределах которой проектируемый площадной объект может оказывать воздействие на компоненты природной среды, имеет принципиальное значение. Такая структурная единица должна быть больше площади земельного и горного отводов и зоны непосредственного воздействия объекта на окружающую среду, поскольку компоненты природной среды прилегающих территорий находятся во взаимной связи и определяют устойчивость геосистем к внешним нагрузкам. Экологическая устойчивость территории, оцениваемая при изысканиях, определяется не только прямым воздействием объекта на компоненты природной среды и их ответной реакцией, но и влиянием компонентов вне зоны непосредственного воздействия на трансформацию поступающих в природную среду загрязнений (разбавляющая способность притоков, воднорегулирующая роль леса и т.п.).

 Важно отметить, что при выборе геосистемной единицы ландшафта для проведения инженерно-экологических изысканий нельзя ограничиваться одной фацией, так как она имеет наименьшую устойчивость и чаще всего подвержена разрушению. Урочище – значительно более устойчивая система, чем фация. Эта геосистема труднее поддается преобразованию, что имеет важное практическое значение в связи с проблемами хозяйственного воздействия на природный комплекс. Сложное урочище в виде водосборного бассейна малой реки, в пределах которого планируется размещение производственного объекта, наилучшим образом отвечает теоретическим положениям геосистемного подхода к выбору территории проведения инженерно-экологических изысканий. В практическом плане это логически понятные естественные границы, хорошо отражаемые на картографическом материале.

Речные бассейны характеризуются упорядоченными, пространственно организованными вещественными и энергетическими потоками: в их пределах целесообразно как изучать структурно-функциональную организованность природных экосистем, так и оценивать результаты антропогенного воздействия. Все протекающие процессы на территории речных бассейнов взаимосвязаны, что позволяет относить их к территориальным геосистемам. Водосборные бассейны отличаются собственным специфическим рельефом, геологическим строением, площадью, водностью, микроклиматом, которые определяют потенциальные запасы влаги, величины стока, перемещения твердого материала, а это, в конечном итоге, влияет на формирование почвенно-растительного покрова и животного мира, а также на устойчивость геосистемы к внешним воздействиям. Все потенциально возможные воздействия производственного объекта локализуются в пределах водосборного бассейна и не распространяются за его пределы. Задача экологического обоснования намечаемой деятельности заключается в оценке допустимости оказываемых воздействий и последствий на водосборный бассейн основной реки. Результаты инженерно-экологических изысканий дают возможность аргументированно провести такую оценку в пределах структурной единицы ландшафта.

Особенности зоны воздействия на компоненты окружающей среды

В соответствии с требованиями СНиП 11-02-96 (п.п. 8.12, 8.13) [3] задачей инженерно-экологических изысканий является определение и уточнение границ зоны воздействия на компоненты окружающей среды. Указания, как определить эту границу, в нормативных документах отсутствуют.

Любой производственный объект оказывает воздействие на компоненты природной среды в пределах потенциальной зоны влияния. Внешние воздействия на геосистему изменяют сложившееся квазиравновесное состояние отдельных природных компонентов, способствуют появлению и развитию новых, не характерных для геосистемы процессов – ускоренная эрозия, плоскостной смыв грунтов в связи с вырубкой леса на водосборной площади, дефляция почв и земель, заболачивание, засоление и загрязнение почв, поверхностных и подземных вод, уменьшение биоразнообразия. Величина отклонения геосистемы от естественного устойчивого состояния является индикатором внешнего воздействия, ответной реакцией, выраженной в последствиях – изменении показателей качества природного комплекса. Характеристика депонирующей способности ландшафта и активности обмена в нем веществ (характеристика промывного режима природного комплекса, разбавляющей и трансформирующей способности) позволяет дать характеристику природно-экологического потенциала геосистемы (водосборного бассейна), которая основана на интенсивности развития процессов. Все последствия от проектируемого производственного объекта проявляются в пределах геосистемы – водосборного бассейна реки или его части.

Воздействия производственного объекта на геосистему в значительной степени зависят от качества составляющих ее компонентов. Компоненты ландшафта разделяются на три группы с учетом их функций в геосистеме [1]:

1) инертные – минеральная часть и рельеф (фиксированная основа геосистемы);

2) мобильные – воздушные и водные массы (выполняют транзитные и обменные функции);

3) активные – биота (фактор саморегуляции, восстановления, стабилизации геосистемы).

В зависимости от компонента природной среды и специфики воздействия зона влияния производственного объекта может существенно различаться. Размеры зоны в основном определяются мобильными компонентами. Воздушные массы и водные потоки являются агентами переноса загрязняющих веществ от производственного объекта, и дальность этого переноса зависит от скорости, концентрации загрязнений и разбавляющей способности агента. Инертные и активные компоненты ландшафта в пределах времени проведения инженерных изысканий не имеют решающего значения в определении зоны влияния. Влияние на атмосферный воздух нормируется границей санитарно-защитной зоны (СЗЗ) объекта, устанавливаемой в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 [7]. За пределами границы СЗЗ воздействие объекта на атмосферный воздух находится в допустимых пределах. Регламентация границ воздействия на другие компоненты природной среды в нормативных документах отсутствует.

Кроме атмосферного воздуха, наиболее динамичными компонентами природной среды являются поверхностные и подземные воды. Скорость водообмена и степень разбавления загрязняющих веществ в значительной мере зависят от особенностей выбранной территории инженерных изысканий. В любом случае все изменения качества воды в связи с воздействием производственного объекта происходят в пределах водосборного бассейна основной реки. Последствия этого воздействия на поверхностные воды и степень разбавления фиксируются в реке – приемнике стока бассейна, ниже впадения основной реки. Выше впадения основной реки, как правило, организуется пункт наблюдений за фоновыми характеристиками реки – приемника стока из бассейна. Территория, где размещаются эти пункты наблюдений, включается в границы проведения изысканий.

Грунтовые воды первого от поверхности водоносного горизонта разгружаются в виде родников или подрусловым стоком в основную реку бассейна и транзитом движутся вниз по уклону рельефа в сторону реки – приемника стока. Граница водораздела подземных вод очень часто совпадает с границей водораздела поверхностных вод, и грунтовые воды, подверженные потенциальному воздействию от производственного объекта, не пересекают границу водосборного бассейна, оставаясь в пределах территории изысканий. Воздействия на подземные воды, как и поверхностные, имеют комплексный характер. Техногенное воздействие оказывает производственный объект, а естественное разбавляющее воздействие на поток подземных вод оказывают водоносные горизонты, находящиеся вне зоны влияния объекта, но в пределах водосборного бассейна. В процессе инженерно-экологических изысканий очень важно оценить воздействия объекта на весь природный комплекс и спрогнозировать ответную реакцию в виде последствий, а не зафиксировать концентрацию загрязняющих веществ в выбросах и сбросах.

Почвенный и растительный покров территории изысканий относится к инертным и активным компонентам природной среды. Воздействие от производственного объекта на эти компоненты может происходить через атмосферный воздух, посредством плоскостного смыва загрязнений со склона и в результате подтопления, в связи со строительством объекта. Анализ воздействий показывает, что они достаточно хорошо предсказуемы и будут локализованы в пределах части водосборного бассейна.

Таким образом, потенциально возможные воздействия производственного объекта на основные компоненты природной среды и ответные реакции в виде последствий будут локализованы в пределах водосборного бассейна реки. Зона непосредственного воздействия на компоненты природной среды не может быть искусственно выделена из природного комплекса, поскольку является составной частью геосистемы – структурной единицы ландшафта. Природный комплекс в виде водосборного бассейна реки, в пределах которого планируется размещение производственного объекта, следует считать территорией проведения инженерно-экологических изысканий (рис. 1).

Рис. 1. Территория инженерно-экологических изысканий.

Геосистемное обоснование выбора территории для проведения инженерно-экологических изысканий реализовано в 11 отчетах об изысканиях на объектах калийной промышленности Пермского края, прошедших государственную экологическую экспертизу.

Выводы

1. Территория проведения инженерно-экологических изысканий должна соответствовать геосистемной структурной единице ландшафта с упорядоченными, пространственно организованными материальными и энергетическими потоками и взаимно обусловленными структурными компонентами. Такой геосистемой является водосборный бассейн реки, в пределах которого планируется размещение объекта проектирования. Все потенциально возможные воздействия от объекта будут локализованы в границах бассейна.

2. Водосборные бассейны характеризуются собственными четко определенными границами, специфическим рельефом, геологическим строением, площадью, водностью, микроклиматом, почвенно-растительным покровом, а также устойчивостью геосистемы к внешним воздействиям. Характеристика состояния такой геосистемы и прогноз ее изменения в связи с намечаемой деятельностью является предметом инженерно-экологических изысканий.

Рецензенты:

Кудряшов Алексей Иванович, доктор геолого-минералогических наук, директор ООО «НПФ «Геопрогноз», г. Пермь.

Наумова Оксана Борисовна, доктор геолого-минералогических наук, зав. кафедрой поисков и разведки месторождений полезных ископаемых Пермского государственного национального исследовательского университета, г. Пермь.


Библиографическая ссылка

Караваева Т.И., Тихонов В.П. ОБОСНОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=7822 (дата обращения: 19.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074