БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

загрузка...

Pages:     | 1 |   ...   | 62 | 63 ||

«ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Материалы III Всероссийской научной конференции с международным участием Иркутск, 24-27 апреля 2012 г. Том 1 Иркутск Издательство ...»

-- [ Страница 64 ] --

Старший научный сотрудник ИЗК СО РАН канд. геол.-мин. наук В.А. Павленов [1999] в газете «Исток» пишет: «Имеются две точки зрения на происхождение землетрясений. Это могут быть естественные землетрясения как связанные с наведенной сейсмичностью, так и не связанные с ней. Это могут быть мощные промышленные взрывы. Так, для получения сейсмособытия 7- Кэ, необходимо взорвать от 0,2 до 20 т взрывчатых веществ».

Факты сейсмопроявления в районе Средней Ангары в то время не могли быть предметно объяснены (с доказательной базой), и часть из них списывалась на якобы проводимые буровзрывные работы, связанные с хозяйственным освоением территории.

Однако, по мере эксплуатации этих глубоководных водохранилищ, стало все больше накапливаться фактов проявления сейсмособытий разного энергокласса (рис. 1Б), которые не могут быть отнесены к разряду предполагаемых проводимых в это время буровзрывных работ. Происходили данные сейсмособытия не только в дневное, но и в ночное время, тогда как по технике безопасности (ТБ) буровзрывные работы в ночное время суток проводить просто запрещено! Кроме того, эпицентры землетрясений локализовались на акватории Братского водохранилища как в глубоководной, так и ангарской русловой частях.

Установить связь от эксплуатации водохранилища с активизацией сейсмичности территории являлось сложной и трудной, при этом актуальной задачей не только для того периода времени, но также сложно и актуальнее в нынешнее.

В результате с 1960 по ноябрь 2009 гг. на территории эксплуатируемых Братского и УстьИлимского водохранилищ (рис. 1Б) зарегистрировано более 100 сейсмособытий разного энергокласса (Кэ).

Таким образом, посредством создания крупных водохранилищ человек столкнулся с ответом геологической среды в виде возникающей экологической опасности – формированием наведенной сейсмичности разного энергетического уровня, которая в отдельных случаях переходит в разряд катастроф с человеческими жертвами. Созданные крупные водохранилища регулярно формируют дополнительные напряжения в земной коре и выступают триггерами в разрядке накапливаемых напряжений.

1. Водохранилища и их воздействие на окружающую среду. – М.: Наука, 1986. – 368 с. 2. Голенецкий С.И. Наведенная сейсмичность в районе Иркутского водохранилища у юго-западной оконечности о. Байкал // Геология и геофизика. – 997. – Т. 38. – № 10. – С. 1692-1698. 3. Голенецкий С.И. Редкое землетрясение на юге Сибирской платформы / Доклады Академии наук. – 1998. – Т. 363. – № 3. – С. 392-395. 4. Голенецкий С.И. Сводка макросейсмических данных о землетрясениях на юге Сибирской платформы // Геология и геофизика. – 1999. – Т. 40. – № 8. – С. 1245-1250. 5. Николаев Н.И. Искусственные землетрясения // Природа. – 1973. – № 7. – С. 2-17. 6. Павленов В.А. Проблемы сейсмической безопасности каскада ГЭС на р. Ангаре // Исток. – Водохозяйственная газета. – 1999. – № 4-5 (10-11).

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ ПРИБРЕЖНО-МОРСКОЙ ЗОНЫ ПРИМОРСКОГО КРАЯ

Почва – особая природная мембрана (биогеомембрана), регулирующая взаимодействие между биосферой, гидросферой, атмосферой и литосферой Земли, роль почвы для планеты также важна, как роль кожного покрова для человека [Орлов, 1992]. Почвенный покров принимает на себя значительную долю всех техногенных загрязнений, продуцируемых на планете, вне зависимости от того, где они локализуются первоначально. Характерная особенность почвенного покрова морского побережья заключается, прежде всего, в его экономической и экологической ценности. Экономическая ценность определяется большой плотностью населения и вовлечением прибрежных территорий в промышленное и сельскохозяйственное производство. Экологическая значимость связана с высокой антропогенной нагрузкой на почвенные экосистемы. В настоящее время выделено 6 типов антропогенно-технических воздействий, которые могут вызвать разного рода ухудшение состояния почвенного покрова прибрежно-морской зоны. В условиях Дальневосточного региона часто встречающимся является химическое загрязнение, которое вызвано атмосферным переносом загрязняющих веществ, сельскохозяйственным загрязнением, наземным загрязнением отходами различных промышленных производств и загрязнением нефтью и нефтепродуктами.

Из атмосферы в почву поступает множество различных соединений, среди которых наибольший интерес для различных служб контроля за состоянием качества окружающей среды представляют тяжелые металлы. Источником тяжелых металлов в атмосфере, как правило, является промышленная пыль, которая выбрасывается в окружающую среду на разных стадиях технологического процесса и, перемещаясь воздушными потоками, попадает в воду, почву и растительность [Braun M.C. et all, 2002]. Атмосферные потоки, содержащие тяжелые металлы распространяются на большие расстояния, поэтому вызываемые ими загрязнения имеют региональный, а иногда и глобальный характер. Оседающие на поверхности почвы пылевые частицы подвергаются процессам преобразования, а содержащиеся в них элементы накапливаются преимущественно в верхнем (10 см) почвенном слое. При этом вынос элементов из почв отстает от их поступления и при проявлении различных эрозионных процессов такие почвы вполне могут быть источником вторичного загрязнения воздушной и водной среды [Тимофеева, Глов, 2007]. Действие тяжелых металлов на организм человека и животных зависит от природы металла, уровня его содержания и типа соединения. Специалистами по охране окружающей среды среди металлов-токсикантов выделена группа наиболее опасных для здоровья. В нее вошли кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк, хром [Braun M.C. et all, 2002].

Использование почв в сельскохозяйственном производстве неразрывно связанно с химизацией земледелия. Традиционно в агрохимической практике используется ряд минеральных (азотные, фосфорные, калийные) и органических (навоз, торф, различные виды компостов) удобрений.

Привнос тяжелых металлов с удобрениями происходит только тогда, когда удобрения производятся из природных источников сырья или из отходов промышленности и сельского хозяйства. Уровень содержания примеси зависит от качества исходного сырья и технологии его переработки.

Наиболее насыщенными из минеральных удобрений, как по набору тяжелых металлов, так и по уровню их содержания являются фосфорные, сырьем для которых служат фосфориты и апатиты, а также удобрения, получаемые с использованием экстракционной фосфорной кислоты. Помимо основных элементов питания в них были обнаружены такие элементы, как кадмий, хром, кобальт, медь, свинец, никель, ванадий, цинк [Орлов, 1992]. Постоянное использование удобрений приводит к накоплению тяжелых металлов в почвах до концентраций нередко превышающих природный геохимический фон.

Загрязнение почв отходами промышленных производств, в общем, оказывает локальное влияние, но в условиях прибрежно-континентальных экосистем крупнотоннажные отвалы различного рода, помимо, вывода части земельных угодий из использования представляют вполне реальную опасность для окружающей среды. В Приморском крае отвалы горных пород содержат такие руды как галенит, сфалерит, арсенопирит, халькопирит, пирротин, пирит, некоторые из них самопроизвольно на воздухе окисляются до образования серной кислоты и в условиях высокой влажности воздуха территории отвала и прилегающие к ним подвергаются воздействию сернокислотного гипергенеза.

Нефтяное загрязнение почв относится к числу наиболее опасных, поскольку оно принципиально изменяет свойства почв. Естественное восстановление плодородия почв при загрязнении нефтью происходит значительно дольше, чем при других видах загрязнения. Резко изменяется водопроницаемость вследствие гидрофобизации, структурные отдельности не смачиваются и влажность уменьшается. Нефть и нефтепродукты вызывают практически полную депрессию функциональной активности флоры и фауны. Ингибируется жизнедеятельность большинства микроорганизмов. Попадая в почву, нефть увеличивает общее количество углерода. В составе почвенного гумуса возрастает содержание нерастворимого остатка, что является одной из причин ухудшения плодородия. Это, в свою очередь, наносит ощутимый экономический ущерб земледелию.

Почвенный покров является тем компонентом биосферы, который в большей мере, по сравнению, например, с атмосферой и гидросферой, способен к самоочищению и детоксикации загрязнителей. Почва регулирует многие жизненноважные экологические функции, такие как поддержание постоянства газового состава атмосферы и химического состава поверхностных, прежде всего, речных вод;

аккумуляция органического вещества и сохранение накопленной в нем солнечной энергии, поддержание биоразнообразия живых организмов и т. д. Поэтому познание механизмов самоочищения почв представляется одной из актуальнейших проблем сохранения экологически приемлемой среды обитания человека. Одним из основных компонентов, способных к поглощению поступающих на поверхность почвы загрязнителей, являются гумусовые вещества, которые при определенных условиях некоторые из поллютантов, например, тяжелые металлы, могут связывать необратимо [Орлов, 1992]. Многокомпонентность почвенной системы обусловливает возможность одновременного протекания различных химических реакций и способность твердых фаз почв противостоять смещению элементного баланса. Эту способность называют буферностью почв. В природной обстановке буферность почв выражается в том, что при потреблении какоголибо элемента из почвенного раствора происходит частичное растворение твердых фаз и концентрация раствора восстанавливается. Наиболее важными реакциями обуславливающими проявление буферной способности являются: осаждение-растворение, катионный обмен, комплексообразование, минерализация органических веществ и синтез специфических почвенных органоминеральных соединений. Результатом последнего является образование и рост в верхних горизонтах почв особых, уникальных почвенных новообразований – железо-марганцевых конкреций, которые активно аккумулируют элементы, мигрирующие по почвенному профилю и инактивируют подвижность некоторых тяжелых металлов [Тимофеева, 2008]. При увеличении техногенной нагрузки на почвы интенсивность накопления в конкрециях таких элементов как Pb, Cd, Cr, Cu увеличивается, что способствует экологическому оздоровлению почв [Тимофеева, Голов, 2007].

1. Орлов Д.С. Химия почв. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. – С. 372-390. 2. Тимофеева Я.О. Накопление и фракционирование микроэлементов в почвенных железо-марганцевых конкрециях различного размера // Геохимия. 2008. – № 3. – С. 293-301. 3. Тимофеева Я.О., Голов В.И. Железо-марганцевые конкреции как накопители тяжелых металлов в некоторых почвах приморья // Почвоведение. – 2007. – № 12. – С. 1463Braun M.C. [et all] Environmental Lead Contamination in the Rudnaya Pristan Dalnegorsk mining and Smelter District, Russian Far East / M.C. Braun, I.H. Lindern, N.K. Khristoforova, A.N. Kachur, P.V.

Yelpatyevsky, V.P. Elpatyevskya, S.M. Spalinger // Environmental research. – 2002. – № 88-A. – P. 164-173.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УГРОЗЫ КАТАСТРОФИЧЕСКОЙ РЕЗОНАНСНОЙ

ОТТАЙКИ ММП В УСЛОВИЯХ ФЛУКТУАЦИЙ КЛИМАТА

(НА ПРИМЕРЕ ЧУКОТКИ)

Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт ДВО РАН, Наиболее чутко на изменения климатических условий криолитозоны реагирует сезонноталый слой (СТС). С подъемом среднегодовой температуры воздуха атмосферы повышается температура кровли ММП. С увеличением мощности СТС понижается уровень надмерзлотных грунтовых вод, вытаивают подземные льды переходного и промежуточного слоев. Со второй половины 20 века геокриологами ведутся непрерывные наблюдения за кровлей многолетнемерзлых пород (ММП), в том числе температурой и мощностью сезонно-талого слоя (СТС). Отличие мерзлотоведческих работ в области климатологии в том, что основной объект мониторинга СТС одновременно является важным компонентом криосферы. Тем самым мониторинг состояния ММП неразрывно связан с прогнозом трансформации криолитозоны при потеплении или похолодании климата. Периодический характер изменения мерзлотных условий как отражение климатических колебаний описывается тригонометрическими рядами Фурье предсказывающими температуру кровли ММП, глубину сезонной оттайки мерзлоты [Великоцкий, Федоров, 2003].

Эмпирические тригонометрические функции составляются для различных регионов и ландшафтов. При этом широко используются приемы осреднения амплитуд и периодов колебаний.

Наиболее опасными считаются совмещение «потеплений» 4-6 летнего и 21-36 летнего циклов, когда величины температур кровли ММП и мощность СТС достигают максимума в абсолютном выражении [Павлов, 2010].

Период колебаний в 20 и более лет сопоставим со временем восстановления, изменения структуры растительного покрова и собственно перестройки параметров кровли ММП. Процесс протекает медленно, а с учетом короткопериодных изменений мерзлотных условий – ступенчато, что дает время ландшафту адекватно отреагировать и не допустить катастрофического развития экзогенно-криогенных процессов. Напротив, аномальные по амплитуде и периоду колебания, ниразбиты в пределах ненарушенных мерзлотных тундровых ландшафтов Анадырской низменности1. Среднегодовая температура ММП в районе размещения площадок -3 °С, мощность ММП достигает 150 м. Площадка Онемен размещена на северном побережье залива Онемен Анадырского лимана, на вершине увале высотой 24,2 м, и превышением 19 м. Площадка Дионисий размещена в подножье одноименной горы с абсолютной отметкой высоты 571,8 м, на южном ее склоне на абсолютных высотах 135-155 м.

Известно, что главным фактором оттайки являются сезонные колебания притока солнечной радиации. В многолетней перспективе на эту систему вынужденных колебаний СТС оказывают влияние периодические всплески потеплений и похолоданий погоды сопряженных лет (см. рис. 1).

В числе других нарушающих гармонию колебаний СТС факторов – количество твердых и жидких осадков, высота снежного покрова, дата наступления среднесуточных отрицательных температур и время формирование устойчивого снежного покрова [Павлов, 1997, 2010]. Совокупное влияние этих факторов и обуславливает аномалии сезонной оттайки и промерзания почв и грунтов криолитозоны.

На гистограмме приведены коэффициенты парной корреляции мощности СТС и наиболее значимых для оттайки климатических параметров (рис. 2).

приближении частоты суммированной внешней силы к собственной частоте колебаний СТС или в условиях наложения на колебания внешней силы с частотой большей кратности. Для наблюдаемых в регионе короткопериодных колебаний это может быть 5-10Т или 15-30 лет. Параметрический резонанс обусловлен изменениями климата, которые усиливаются в последнее десятилетие.

Инструментами поиска уже состоявшихся резонансов служит графический анализ результатов мониторинга СТС, экзогенно-криогенных процессов, флуктуаций погодных условий. Прогнозирование резонансных эффектов возможно с использованием математических методов, при этом необходим детальный анализ временных рядов всех доступных составляющих внешней возмущающей колебания силы в различных ландшафтных условиях, с учетом «добротности» теплофизических свойств СТС. Особый интерес представляет случай, когда два складываемых колебания мало отличаются по частоте. После сложения этих колебаний получаются колебания с периодически изменяющейся амплитудой, которые называются биениями.

В реальных условиях возможен частичный и полный резонанс с множеством промежуточных стадий, когда совмещаются частоты разного числа активно действующих факторов. В наблюдаемый период частичный резонанс в Анадырской низменности наблюдался в 1996 и 2007 годах, когда в результате наложения аномальных летних температур, большого количества твердых и снижения летних осадков, рано установившегося накануне снежного покрова, оттайка возросла на 25-30 % (см. рис. 1). В эти года наблюдалась активизация процессов термокарста и термоэрозии. В середине лета в условиях отсутствия осадков отмечено повышение речного стока и подъем уровня воды в озерах, что указывает на таяние промежуточного слоя, льдистость которого достигает 60процентов. Осенью 2007 г. на локальных участках отмечено увеличение амплитуды сезонного пучения на 125-150 %, что привело к разрывам подземного магистрального газопровода. В эти года отмечено усиление тундровых пожаров, которые не только нанесли ущерб местной флоре и  The Circumpolar Active Layer Monitoring NetworkCALM III (20092014): Longterm Observations on the  ClimateActive LayerPermafrost System.  фауне, но и стали причиной еще большей активизации термокарста и термоэрозии, задымления атмосферы, загрязнения водотоков взвесями.

Однако экологический ущерб и локальные техногенные аварии не единственная опасность от резонансных эффектов короткопериодных колебаний мощности СТС. В масштабах отдельных регионов или даже циркумполярных стран синхронные нарушения экзогенно-криогенными процессами зданий и сооружений, коммуникаций (коммунальных, транспортных, нефте- и газопроводородов) увеличивают расходы на ликвидацию аварий, нарушают грузоперевозки и поставку по трубопроводам нефти и газа и, как результат, подрывают экономическую безопасность циркумполярных стран. Соответственно знание времени наступления резонанса (биения), величины и масштаба резонансной амплитуды в условиях глобализации экономики, дают участникам рынка очевидные финансовые и политические преимущества.

Регионы и государства, расположенные в криолитозоне заинтересованы в организации сети мониторинга растепления кровли ММП с ежегодным пересчетом прогнозируемых эффектов резонанса колебаний глубины оттайки и амплитуды мерзлотного пучения в перспективе 5-6 и 25- лет. Целесообразно составление серии карт криолитозоны, отражающих «добротность» мерзлотных условий для резонансных эффектов с оценкой возможных экологических и техногенных последствий резонансных аномалий СТС.

1. Великоцкий М.А., Федоров В.М. Короткопериодные колебания климата в Большеземельской тундре и прогнозирование изменения мерзлотных условий // Криосфера Земли. – Т. VII. – № 3. – 2003. – С. 85-93.

2. Павлов А.В. Мерзлотно-климатический мониторинг России: методология, результаты наблюдения, прогноз // Криосфера Земли. – Т. 1. – № 1. – 1997. – С. 47-59.3. Павлов А.В., Перльштейн Г.З., Типенко Г.С. Актуальные аспекты моделирования и прогноза термического состояния криолитозоны в условиях меняющегося климата // Криосфера Земли. – Т. XIV. – № 1. – 2010. – С. 3-13.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

РЕК БАССЕЙНА СЕЛЕНГИ

Экологическое состояние природных вод является показателем соответствующих условий окружающей среды. На территории бассейна Селенги в течение длительного времени процессы формирования качества речных вод находились под влиянием природных факторов. В последние годы важным, а иногда и определяющим фактором качества речных вод является антропогенная нагрузка комплексного характера: бытовые и производственные сточные воды, сток с городских территорий. Всё это обусловливает изменение количественных и качественных характеристик гидрохимического стока речных вод. Проявлением антропогенной трансформации поверхностных вод является динамика изменения гидрохимического стока, который сформировался в определённых физико-географических условиях региона. В работе приведены данные гидрохимического стока территории бассейна Селенги (российский участок) на основе результатов обобщения данных о водном стоке и химическом составе вод р. Селенги.

Полученные в пределах однородных периодов формирования водного стока последовательности значений годового ионного стока Селенги были подвергнуты проверке на случайность и однородность. Результаты этого анализа позволили сделать вывод об относительно устойчивом в течение 2002-2009- х гг. годовом ионном стоке реки на её российском участке. Для однородных периодов были вычислены среднемноголетние значения суммарного ионного стока на различных участках реки: в верхнем (п. Наушки) – 1,52 млн т/год (0,24 г/(с·км2)), в среднем (ниже г. Улан-Удэ) – 3,21 млн т/год (0,23 г/(с·км2)), в нижнем течении (пос. Кабанск) – 3,08 млн т/год (0,22 г/(с·км2)).

Для расчета стоков биогенных, органических веществ и микроэлементов сезонный среднемноголетний вынос этих веществ определялся как произведение среднесезонных значений концентраций веществ и расходов воды, а годовой сток – как сумма сезонных значений. По полученным данным сток органических веществ составляет: в верхнем (п. Наушки) – 110-117 тыс. тС/год (около 16мг/(с·км2)), в среднем (ниже г. Улан-Удэ) – 290-320 тыс. тС /год (21-24мг/(с·км2)), в нижнем течении (п. Кабанск) – 290-310 тыс.тС /год (20-22 мг/(с·км2)).

С речными водами Селенги ежегодно выносится значительное количество биогенных соединений N, P, Fe и Si : 3,8 тыс. тN /год (0,27мг/(с·км2)), 0,33 тыс. тP /год (0,02мг/(с·км2)), 14,2 тыс.

тFe /год (1,02мг/(с·км2)), 10,9 тыс. тSi /год (7,8мг/(с·км2)). Однако в сравнении с главными ионами сток биогенных веществ значительно меньше и не превышает нескольких процентов от суммарного стока главных ионов, биогенных и органических веществ.

Среднемноголетний вынос микроэлементов с водами Селенги составил: Cu -0,09-0, тыс.т/год, Zn- 0,14-0,17 тыс.т/год, Pb – около 0,06 тыс.т/год, Al – 0,1-0,15 тыс.т/год.

Cтоки органических и биогенных веществ р. Селенги подвержены в заметной степени антропогенной трансформации, которые проявляются на локальных участках реки Подавляющая часть стока этих веществ формируется под влиянием природных факторов на водосборе, тем не менее антропогенное воздействие ниже г. Улан-Удэ проявляется в локальном повышении стока на 15-20 % в зависимости от водности года (рис.). По течению реки вследствие увеличения площади водосбора повышается модуль стока органических и биогенных веществ. Модули же стока органических веществ и соединений N наряду с общим повышением стока по течению реки, обусловленных природным факторам, в зависимости от водности года увеличиваются на 15-20 % ниже г.

Улан-Удэ. Это увеличение стока обусловлено антропогенным воздействием в виде постоянного поступления сточных вод.

рзд.Мостовой выше г.Улан-Удэ с.Новоселенгинск Пространственная динамика изменения среднемноголетнего стока органических Антропогенная трансформация гидрохимического стока в основном проявляется в поступлении в речную сеть трудноокисляемых техногенных органических веществ, увеличении выноса углеводородов, неорганических соединений азота, что прежде всего связано с сосредоточенным сбросом сточных вод, а также с загрязнением атмосферного воздуха и неорганизованным поступлением веществ с урбанизированных территорий. Именно сток органических веществ, следующий по величине после стока главных ионов, испытывает значительное изменение. Таким образом, антропогенная трансформация гидрохимического стока реки Селенги в результате сброса загрязненных сточных вод по сосредоточенным выпускам в основном проявляется на локальных участках в районе расположения города.

О НЕОБХОДИМОСТИ КОМПЛЕКСИРОВАНИЯ МОНИТОРИНГА

ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ

ПРИ ГЕОДИНАМИЧЕСКОЙ АКТИВИЗАЦИИ

Современное развитие естественнонаучного направления привело к необходимости комплексного анализа природных и техногенных характеристик, что инициировало появление новой науки экологической геологии. Экологическая геология – наука геологического цикла, изучающая экологические функции литосферы, закономерности их формирования и пространственновременного изменения под влиянием природных и техногенных причин в связи с жизнью и деятельностью биоты и, прежде всего, – человека [Трофимов, Зилинг, 2002]. Исходя из этих положений, нами показана взаимосвязь геологических характеристик среды, их динамики, отражающихся на условиях жизни биоты, ее состоянии, безопасности и комфортности проживания человека.

27 сентября 2003 г. в 11 часов 33 минуты 24.94 секунды по Гринвичу на территории Горного Алтая в долине р. Чуя в горной перемычке между Чуйской и Курайской впадинами произошло землетрясение с магнитудой по шкале Рихтера М=7,3 (координаты эпицентра – 49,999 с.ш., 87,852 в.д.) [Геодаков и др., 2003;

Cтаpовойт и др., 2003]. Интенсивность в эпицентре достигала баллов. За инструментальный период сейсмологических наблюдений это самое крупное землетрясение на территории Алтае-Саянской складчатой области. Данное событие получило название «Чуйское землетрясение» [Гольдин и др., 2004].

Чуйское землетрясение и его афтершоковый режим привели к существенным изменениям состояния геоэкологической обстановки в регионе. При этом существенно изменились режим и химический состав подземных вод Горного Алтая [Шитов, Кац, Харькина, 2008]. Данные изменения имели сложные пространственно-временные характеристики, и характеризовались увеличением минерализации, усложнением гидрохимического состава, ростом pH (до 9 и более), увеличением концентраций микроэлементов (фтор, ртуть, марганец, алюминий, литий и другие).

В форшоковый период геодинамической активизации существенно увеличилась оползневая активность в регионе. Сравнительный анализ активности оползневых процессов форшокового (2001-2003 гг.) и афтершокового (2004-2009 гг.) периодов активности территории и взаимосвязи геодинамической активности с развитием и активизацией оползневых процессов показывает о Динамика оползневых процессов на территории Горного Алтая свидетельствует о существенном изменении напряженного состояния геологической среды в период подготовки Чуйского землетрясения. Кроме того, напряженное состояние недр в форшоковый период активизации территории резко отлично от напряженного состояния геологической среды в афтершоковый период. Несмотря на повышенную сейсмическую активность территории на Чуйском участке наблюдается спад активности оползневых процессов [Достовалова, Шитов, 2010].

Выявлено что, развитие наледей в 2004 г. выбивается из общепринятых представлений и прогнозов. Активизация наледных процессов в 2004 г., в отличие от других лет, была обусловлена не метеорологическими условиями зимнего периода, а сейсмической активностью территории Республики Алтай. Площадное развитие наледей в эпицентральной зоне землетрясения явилось закономерной реакцией геологической среды на активный афтершоковый процесс, сопровождавший Чуйское землетрясение (27.09.2003 г.) в зимний период 2004 г. В частности, выявлена прямая связь аномального развития наледей с гидрогеологическим режимом подземных вод и гидрологическим режимом поверхностных водных объектов.

По данным радиологической лаборатории Респотребназора Республики Алтай выявлена активизация радоновой активности во время сейсмической активизации 2003 г. и афтершокового процесса Чуйского землетрясения. Так активизация радона связана с Чуйским землетрясением (сентябрь 2003 г.), сейсмическими событиями в районе г. Горно-Алтайска, здесь максимальные значения среднемесячного радоновой активности достигают в феврале 2004 г.

При сравнении изменения в геолого-геофизической среде и заболеваемости населения Республики Алтая выявлено, что уже за 2-3 года до основного толчка начало проявляться влияние на здоровье населения. Представленные кривые изменения коэффициента взаимной корреляции видов заболеваемости и геологических факторов можно сгруппировать в два вида. Постепенное увеличение корреляционных связей, начиная с 2001 г. и резкий всплеск влияния геологических факторов в 2002-2003 гг.

При анализе заболеваемости среди подростков необходимо отметить возникновение заболеваний, не диагностирующихся на территории района в течение последних двух лет: онкологические заболевания и психические расстройства. Рост заболеваемости наблюдается и по классу нервных болезней.

Среди болезней у детей следует обратить внимание на состояния, возникающие, в перинатальном периоде: в 2002 г. этот показатель на 1000 населения составил 1,4;

в 2003 г. – 5,4 (рост составил 4 раза). Повысилась первичная заболеваемость и в отношении болезней крови и кроветворных органов, болезней глаза и костно-мышечной системы.

На наш взгляд, изменение связей аномалий естественной радиоактивности с заболеваемостью связано со следующим процессом. В период подготовки землетрясения происходит постепенное изменение динамических полей напряжений в регионе. В данный момент в результате локальных растяжений и сжатий начинает происходить растрескивание интрузивных массивов, что приводит к усилению эманаций радона.

Резкое увеличение степени связи в 2002 г. между изучаемыми характеристиками заболеваемости детского населения и радоновыми аномалиями связано с увеличением градиента изменения динамического поля напряжений, что сказалось на ослаблении связанности структурных нарушений. При этом по линиям активных разломов произошло насыщение подземных вод газовыми и жидкостными флюидами, что изменило химический состав подземных и поверхностных вод, а также увеличило эманации радона из разломов. Дальнейшее ускорение процесса изменения динамического поля напряжений привело к изменению гидрогеохимических характеристик, при этом увеличилась доля соединений, находящихся в метастабильном состоянии и чем ближе сейсмическое событие, тем сильнее проявляется весь комплекс факторов изменения геологической среды.

В результате анализа вызовов скорой помощи по г. Горно-Алтайск за 2003 г. было выявлено, что после подземных толчков с эпицентром в районе Горно-Алтайска у большинства здоровых и больных преобладало подавленное, тревожное состояние. Наряду с этим наблюдались изменения со стороны соматовегетативной сферы, выразившиеся в общей дрожи, сердцебиении, головной боли, головокружении, тошноте, неуверенности и шаткости походки, причем среди больных эти нарушения встречаются в два раза чаще и проявляются сильнее, чем среди здоровых. Многие жаловались на тревожный сон с кошмарными сновиденьями [Аптикаева, Шитов, 2009].

Статистика свидетельствует, что в большинстве случаев после главного землетрясения резко увеличивается число пациентов с повышенным артериальным давлением, гипертоническими кризами, инсультами и инфарктом миокарда. У многих здоровых, но особенно у больных, людей после подземных толчков, кроме страха и тревоги, наблюдаются признаки соматовегетативных нарушений – дрожь, усиленное сердцебиение, побледнение или покраснение лица, головная боль, головокружение, тошнота и т. д., связанные с их психическим состоянием. В нашем случае число вызовов по поводу эпилепсии испытывает резкий кратковременный рост в середине октября. Принимая во внимание тот факт, что с 27.09.2003 по 26.10.2003 произошло 160 землетрясений с магнитудой M3, включая 3 землетрясения с M6, можно предположить, что резкий рост числа эпилептических припадков является результатом длительного стресса, связанного с ожиданием катастрофы. Число вызовов Скорой помощи по поводу острого нарушения мозгового кровообращения достигает максимума в начале сентября.

Таким образом, изменение сейсмической активности, сопровождающееся сложным комплексом изменения полей напряжения в земной коре приводит к изменению геоэкологических характеристик в регионе. В связи с чем, мониторинг геологических процессов необходимо проводить совместно с мониторингом здоровья населения.

1. Аптикаева О.И., Шитов А.В. Динамика заболеваемости населения до и после сильных землетрясений и ее связь с другими природными факторами (на примере Чуйского землетрясения 2003 г.) // Геофизические процессы и биосфера. T. 8. № 3, 2009. С. 46–55. 2. Геодаков А.Р., Овсюченко А.Н., Платонова С.Г., Рогожин Е.А. Материалы предварительного изучения сильного землетрясения 2003 г. на Горном Алтае.

Электронный научно-информационный журнал «Вестник отделения наук о Земле РАН» № 1 (21) 2003. 3.

Гольдин С.В., Селезнев В.С., Еманов А.Ф., Филина А.Г. и др. Чуйское землетрясение и его афтершоки. // Докл. РАН. 2004. Т. 395. № 4. С. 1–4. 4. Старовойт О.Е., Чепкунас Л.С., Габсатарова И.П., Параметры землетрясения 27 сентября 2003 года на Алтае по инструментальным данным // Электронный научноинформационный журнал "Вестник отделения наук о Земле РАН" № 1(21) 2003.URL:

http://www.scgis.ru/russian/cp1251/h_dgggms/1-2003/screp-6.pdf. 5. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология. М.: Геоинформаркет, 2002. 465 с. 6. Шитов А.В., Кац В.Е., Харькина М.А. Экологогеодинамическая оценка Чуйского землетрясения // Вестник Моск. ун-та. Сер. геол, № 3, 2008. С. 41-47. 7.

Достовалова М.С., Шитов А.В. О влиянии геодинамической активизации на оползневую активность (на примере территории Горного Алтая) // Инженерная геология. Июнь, 2010. С. 62-68.

ECOLOGICAL RISK OF THE LOCATION OF WIND FARMS IN POLAND

Oleska 22, 45-052 Opole Poland kbadora@uni.opole.pl, wyszynski.maciej@gmail.com A purpose of the article is analysis of the ecological risk associated with the location of wind farms is in Poland. Examinations were conducted towards developing the model of reducing the threats associated with this form of energetics.

Over the past few years a very dynamic wind power development can be observed in Poland. It is due to the fact that by 2020, 20 % of Polish energy production is obliged to come from renewable energy sources. Among the renewable energy sources the wind power is growing the fastest.

At present the overall capacity of wind power plants accounts for around 1,1 GW. 378 licensed sources produce wind power, 13 of which are big, professional, wide-spread wind farms.

In 2020 the wind power production is supposed to reach 13 GW, 1,5 of which should come from the sea areas. The installation of several hundred wind farms in various part of Poland will cause significant increase in energy production.

In some regions, especially in the Baltic Sea coast zone, where the wind power industry in growing the fastest, significant changes in landscape can already be observed.

Up to now wind farms have been located in the areas with the most favourable weather conditions.

Often they are areas of high landscape values such a lake areas, parts of uplands, and mountains.

The planning works are also continued in the areas of worse wind conditions such as Sudety Foreland and the southern part of lska Lowland.

The major risks to the landscape structure and function are the following: noise escalation, nonionizing radiation risk, negative effect on awifauna (increase in mortality rate, loss of biotope), significant changes in the earth surface (foundations, access roads and technology roads, building sites), shadow flicker, blade glint, ice effect and changes in physiognomic landscape.

However, the intensive wind power development is being realized without strong legal basis which would be able to protect landscape values during the investment process. In the evaluation system of planning and investment effects the ecological risk is not enough estimated. One of the ecological elements as landscape is not protected enough because of the misconception that perception of the landscape changes is subjective and because the scientific reports concerning the impact of the wind power plants on the landscape are ignored. As a result of researches is creating of method of reducing the ecological risk during the wind farms location process in Poland.



Pages:     | 1 |   ...   | 62 | 63 ||
 


Похожие материалы:

«Саратовский государственный технический университет ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ Сборник научных трудов Под редакцией профессора Т.И. Губиной Саратов 2007 УДК 520 Э 40 Сборник научных статей составлен на основе материалов 3-й Всесоюзной научно-практической конференции Экологические проблемы промышленных городов, которая проводилась на базе СГТУ при финансовой поддержке ФГУ НИИПЭ нижнего Поволжья в 2007 году. В сборнике обобщены результаты исследования в области экологии. ...»






 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»