Стурман В.И. Экологическое картографирование

Подождите немного. Документ загружается.

Материалы инженерно-экологических изысканий, ОВОС, ООС

в совокупности образуют экологическое обоснование намечаемой

хозяйственной и иной деятельности и в составе проектной доку-

ментации представляются на экологическую экспертизу.

Экологическое обоснование в полном объеме выполняется для

крупных объектов, воздействие которых затрагивает значительные

территории. Перечень таких объектов (видов деятельности) прила-

гается к Руководству по проведению ОВОС [131]. Для небольших

объектов отдельные виды воздействий могут отсутствовать, вслед-

ствие чего допускается совмещение стадий экологического обо-

снования, сокращение числа прилагаемых карт. Преобладающая

часть объектов, для которых выполняется ОВОС, относится к ка-

тегории мелких; для них обычно ограничиваются ситуационны-

ми,

инженерно-геологическими, почвенными и геоботанически-

ми картами. На ситуационных картах, помимо топоосновы и про-

ектируемых объектов, могут показываться особо охраняемые

природные территории и памятники природы, зоны санитарной

охраны подземных вод, водоохранные и санитарно-защитные зоны,

пункты мониторинга.

В то же время следует отметить, что классификация проекти-

руемых объектов и регламентация степени детальности их эколо-

гического обоснования в зависимости от масштабов воздействия

на среду пока отсутствуют.

5.4. Экологические аспекты кадастрового

картографирования

Земельный кадастр образует основу системы кадастрового уче-

та ресурсов. В земельном кадастре регистрируются объекты недви-

жимости: земельные участки и их границы (в том числе на плане,

с указанием координат крайних точек), имеющиеся постройки и

коммуникации, сведения о владельцах и юридических основаниях

собственности.

Земельный кадастр

— это упорядоченная совокупность сведе-

ний о природном, правовом, хозяйственном, экономическом и

пространственном положении земельной собственности, кото-

рая представляется в документах и кадастровых планах или в

цифровом виде [38].

Общая особенность кадастровых карт — привязка картографи-

руемых характеристик к объектам недвижимости — земельным

участкам, принадлежащим определенным владельцам, или груп-

пам таких участков: кварталам застройки, садово-огородным или

гаражным массивам и т.п., что предполагает использование спо-

соба картограмм. При небольших размерах участков оценочные

параметры картируются как одинаковые для ряда близрасполо-

женных участков; при значительных размерах (сельскохозяйствен-

ные и лесные земли) производится осреднение.

Поскольку разные земельные участки обладают неодинаковой

ценностью, кадастровый учет земель неотделим от их оценки. В сов-

ременном обществе государственная кадастровая оценка земель

используется в следующих целях:

• в фискальных целях для налогообложения недвижимости,

установления ставок земельного налога и величины аренд-

ной платы;

• для информационной поддержки рынка земли, фондового

рынка ценных земельных бумаг и ипотеки;

• для оценки эффективности существующего функциональ-

ного использования территории, расчетной поддержки про-

ектных разработок генерального плана города и в планиро-

вании крупномасштабных мероприятий общегородского

характера;

• для информирования заинтересованных лиц о стоимости

земель в целях осуществления их прав и обязанностей в от-

ношении принадлежащей им недвижимости и планируе-

мых сделок с недвижимостью [91].

Стоимость — это свойство, объективно присущее городским

(и иным) землям. Она характеризует меру удобства или выгоды от

занятия данного земельного участка. Понятие стоимости земель

неотделимо от тех функций, под которые они используются в дан-

ный момент или могут использоваться [91].

Экологическая обстановка — один из факторов, влияющих на

стоимость недвижимости, наряду с локализационными факторами

(рельеф, несущая способность грунтов, гидрогеологические усло-

вия, карстовые явления, сейсмичность), а также факторами сто-

имости отчуждения из-под существующего использования (наличие

объектов, не отвечающих современным требованиям и подлежащих

сносу, перемещению или переоборудованию), коммуникационны-

ми факторами (обеспеченность транспортными коммуникациями,

объектами связи), инфраструктурными факторами (обеспеченность

тепло-, водо- и энергоснабжением, социально-культурными объек-

тами),

факторами престижа и репутации районов с точки зрения

различных функций [91]. Для лесных и сельскохозяйственных зе-

мель важнейший фактор

их

стоимости

—

бонитет,

т.е.

потенци-

альное плодородие (продуктивность).

Экологическая обстановка оценивается

по

возможным ущер-

бам реципиентам вследствие загрязненности воздуха, почв, шума,

электромагнитных излучений. Степень значимости экологической

обстановки

для

кадастровой оценки земель зависит

от

характера

их использования.

Так, в

разработке МГУГиК вклад фактора эко-

логической обстановки

ценность земельных участков оценен

20% для

жилой застройки,

15% для

коммерческих

зон и 10% для

промышленных

зон

[127]. Принято считать,

что

экологическая

об-

становка наиболее значима

при

оценке земель

под

такие функ-

ции,

как

жилье, здравоохранение, спорт, рекреации

и т.д.

Одна-

ко значимость экологического состояния территорий велика

и при

иных функциях.

Так, строительство

или

реконструкция промышленных объек-

тов

на

экологически неблагополучных территориях существенно

удорожается, поскольку допускается только

при

условии опере-

жающего осуществления природоохранных мероприятий, обес-

печивающих соблюдение гигиенических нормативов. Состояние

сельскохозяйственных земель непосредственно влияет

на

качество

получаемой продукции.

Для

лесных земель

лугов

их

экологичес-

кое состояние непосредственно определяет

в том

числе

хозяй-

ственную ценность.

Механизм учета экологической обстановки

при

кадастровой

оценке земель нормативными документами

не

регламентируется,

хотя

на

региональном уровне разработан

ряд

методик, носящих

рекомендательный характер. Преобладают балльные оценки

по та-

ким признакам,

как

загрязнение воздушного бассейна, загрязне-

ние территории, нарушение шумового режима, электромагнит-

ные воздействия. Оценочные критерии аналогичны принятым

при

качественных оценках экологических ситуаций (раздел

4.7.3).

В малых городах

сельских населенных пунктах,

при

отсут-

ствии данных

фактических уровнях загрязнения, используют

приближенные оценки

по

принципу «есть—нет»,

зависимости

от наличия

или

отсутствия предприятий, транспортных магистра-

лей

иных объектов

—

источников соответствующих видов заг-

рязнения. Напротив,

при

хорошей обеспеченности исходными дан-

ными могут использоваться количественные оценки состояния сре-

ды (раздел

4.7.4);

приведенные

там же

коэффициенты весомости

покомпонентных характеристик вполне пригодны

и для

исполь-

зования

при

кадастровой оценке.

5.5. Географический анализ загрязнения

5.5.1.

Задачи географического анализа

загрязнения

Развитие географической науки в последние годы характеризу-

ется ростом числа направлений, призванных анализировать простран-

ственные аспекты распространения и факторов развития отдельных

явлений (география конфессий, география сервиса, электоральная

география и т.п.) [65]. Объективно (вне зависимости от оценок это-

го) складывается ситуация, когда каждое значимое явление, имею-

щее территориальные аспекты, будет изучаться соответствующей

отраслевой «географией». Становление новых отраслевых «географий»

в значительной степени является производным от соответствующих

видов статистики и возможностей ее обработки средствами геоин-

формационных технологий, с одной стороны, и наличия спроса на

данный вид информации — с другой. Статистические данные о заг-

рязнении окружающей среды не составляют исключения, но наибо-

лее простой способ создания карт загрязнения путем отнесения объе-

мов эмиссии поллютантов к площадям административно-террито-

риальных образований или числу жителей в них далеко не исчерпывает

возможности географического анализа и фактически способствует

формированию у потребителей такой информации искаженных про-

странственных представлений. К территориям политико-админист-

ративных образований и их населению корректно относить характе-

ристики явлений, определяемых и контролируемых социально-эко-

номическими факторами. Перенос загрязняющих веществ в атмосфере

и гидросфере явно не относится к их числу.

В ряду новых отраслевых «географий» пока недостает географии

загрязнений как раздела экологической географии, призванного

обеспечить анализ пространственных особенностей и факторов, с

вытекающим географически адекватным представлением данных

о загрязнении окружающей среды химическими, физическими,

биологическими и информационными агентами. Географическая

адекватность данных о загрязнении должна означать соответствие

используемых описательных и количественных характеристик, кар-

тографических изображений характеру пространственно-времен-

ной локализации процессов эмиссии, транспортировки, трансфор-

мации, осаждения и деструкции всех видов загрязнений, в том

числе с учетом особенностей подвергшейся загрязнению террито-

рии.

География загрязнений, как и всякая частная географическая

дисциплина, должна пройти стадию первоначального накопления

13-9532

фактических данных, их систематизации и перейти к анализу про-

странственных и пространственно-временных причинно-следствен-

ных связей. Выявление причин формирования определенных уров-

ней загрязненности в пределах тех или иных пространственно-

временных единиц является необходимым условием научного

обоснования соответствующих природоохранных мероприятий. По-

нятие загрязнения при этом трактуется максимально широко, в

соответствии с известным определением Н. Ф. Реймерса [123], что

позволяет понимать под загрязнением любое отклонение от есте-

ственного хода природных физических, химических, биологических и

геолого-геоморфологических процессов.

Задачу первоначального описания пространственного распре-

деления уровней и состава загрязненности окружающей среды пока

в какой-то мере решают Государственные и региональные докла-

ды.

В то же время следствием неразработанности (а точнее отсут-

ствия) географии загрязнений как самостоятельного научного на-

правления является господство в научных публикациях, офици-

альных документах и, как следствие, в практических решениях

географически неадекватных подходов, в которых локальные и ре-

гиональные экологические проблемы рассматриваются в отрыве

от конкретных территорий либо по политико-административным

единицам. Формы представления информации во многом опреде-

ляют образ мышления ее пользователей.

Экологическое картографирование по своему содержанию и

задачам ориентировано на выработку методов представления дан-

ных. За изложением же методики в науке обычно следуют резуль-

таты и их обсуждение, т.е. в данном случае анализ содержания

отображаемых экологических проблем, путей и перспектив их ре-

шения. Подобно тому как геологическое картирование необходи-

мо,

но не достаточно для прогнозирования размещения полезных

ископаемых, экологическое картографирование создает предпо-

сылки для пространственного анализа экологических проблем, но

не включает сам анализ. Географический анализ загрязнения вклю-

чает выявление его территориальной структуры и пространствен-

но-временной динамики.

5-5.2.

Территориальная структура загрязнения

Под

территориальной структурой загрязнения

понимаются про-

явления неравномерностей антропогенных воздействий на гео-

системы, отражающие особенности размещения источников,

хода транспортировки и осаждения поллютантов, других послед-

ствий техногенеза.

Техногенное загрязнение резко увеличивает пространственную

неоднородность полей концентрации веществ.

Так, для

тяжелых

металлов коэффициенты вариации

их

концентраций

на

площади

га при

загрязнении увеличиваются

с 5—20% до 40—110% для ва-

ловых содержаний

и с 8-20% до 40-85% для

подвижных форм

1142].

Альтернативными объяснениями роста неоднородности

яв-

ляются турбулентный характер воздушного переноса поллютантов

и перераспределение

их

текучими водами

под

воздействием мик-

ро-

нанорельефа [32]. Ситуации, когда

на

смену противопостав-

лению альтернативных гипотез приходил

их

синтез,

истории

науки встречались достаточно часто. Проблема заключается

в оп-

ределении относительной

абсолютной роли вышеупомянутых

факторов формирования пространственной неоднородности заг-

рязнения,

вытекающими практическими выводами.

В то же

вре-

мя

на

достоверности данных мониторинга сказывается

то

обстоя-

тельство,

что

система наблюдения

за

состоянием атмосферы

гид-

росферы формировалась несколько десятилетий назад, когда

рассматриваемые особенности полей загрязнения

не

были извест-

ны

и не

принимались

во

внимание

[34].

Территориальные разли-

чия

уровнях проявления антропогенных воздействий образуют

более

или

менее закономерные сочетания (рис.

35).

• Физическое загрязнение (электромагнитные поля), образую-

щееся непосредственно вокруг источников, убывает про-

порционально квадрату расстояния

от них.

Если источни-

ками физических полей становятся частицы (радиоактив-

ное загрязнение),

то их

пространственное перераспределение

контролируется динамикой соответствующих геокомпонен-

тов.

этом случае исчезает разница между территориальной

структурой физического

химического загрязнения.

• Химические загрязнения поступают

среду

из

естественных

и искусственных источников, наиболее активно

(по

срав-

нению

другими видами загрязнений) включаются

био-

геохимические круговороты

входят

состав всех геоком-

понентов. Характер

их

динамики (водный

воздушный

пе-

ренос), наряду

собственно химическими процессами

трансформации поллютантов, определяет пространствен-

ное перераспределение уровней загрязненности.

• Биологическое загрязнение проявляется преимущественно

в ме-

стах образования

обладает собственной динамикой разви-

тия (изменения численности соответствующих популяций). До-

полнительные факторы, определяющие территориальную

структуру биологического загрязнения,

—

многообразные

воздействия на экосистемы и антропогенная (обычно неумыш-

ленная) транспортировка соответствующих видов.

• Геолого-геоморфологическое загрязнение в наибольшей сте-

пени проявляется в местах образования. К расширению об-

ластей его проявления приводит искусственная и естествен-

ная транспортировка продуктов техногенеза, формирующих

отложения.

Таким образом, пространственное распределение разных видов

загрязнений контролируется одними и теми же факторами: разме-

щением источников; переносом в атмо-, гидро-, педо-, лито- и био-

сфере; искусственной транспортировкой; собственной внешней и

внутренней динамикой, в том числе приводящей к самоочищению.

В целях учета собственной динамики процессов загрязнения следует

различать кратковременную структуру, проявляющуюся в динамич-

ных геокомпонентах, и долговременную (суммарную) — в депони-

рующих геокомпонентах.

Кратковременная структура загрязнения. Она обычно име-

ет более или менее сложный струйный (факельный) характер

(см.

рис. 35а). В идеальном случае факел имеет в проекции на плос-

кость форму сильно вытянутого треугольника. Такой вид имеют

поля загрязнения, наблюдаемые непосредственно (от дымовых труб

и других точечных источников) или определяемые расчетным пу-

тем, с использованием тех или иных моделей атмосферного пере-

носа. Определение параметров подобных полей загрязнения возду-

ха путем натурных измерений проблематично, главным образом

по техническим причинам, и становится возможным в редких слу-

чаях фиксации в депонирующих средах продуктов осаждения разо-

вых выбросов. Таков, например, Восточно-Уральский радиацион-

ный след, образовавшийся при аварии в 1957 г.

Особенности источника загрязнения и условия переноса оп-

ределяют направление, форму, размеры и степень выраженности

струи (факела). Для линейных и площадных источников загрязне-

ния треугольная плановая форма трансформируется в трапецие-

видную. При сложной форме и значительных размерах источника

(сеть коммуникаций) кратковременная структура загрязнения мо-

жет повторять эту форму, принимая сетчатый характер (см. рис. 356).

Например, детальное исследование загрязнения воздуха в Лондо-

не,

выполненное с помощью системы датчиков, выявило резкие

пространственные различия в уровнях загрязненности и их чет-

кую зависимость от напряженности транспортных потоков на ули-

цах [175].

Рис.

35. Типы территориальной структуры загрязнения:

а — факельный; б — сетчатый; в — компактный; г — пятнистый; д — концентри-

ческий

Долговременная структура загрязнения. Она обусловлива-

ется масштабами, направленностью и временной динамикой пе-

реноса поллютантов. При незначительных масштабах переноса ос-

новная масса поллютантов остается вблизи источника, обусловли-

вая компактный характер загрязнения (см. рис. 35в). Компактная

структура в целом наиболее характерна для физических полей,

поскольку их интенсивность функционально зависит от расстоя-

ния до источника.

В случаях продолжительного переноса поллютантов в водной и

особенно воздушной среде факел многократно меняет свое место-

положение. Продукты осаждения из факела покрывают более или

менее значительную площадь. Решающую роль в перераспределе-

нии уровней загрязнения в этом случае играет турбулентность,

приводящая к образованию вихрей разного масштаба и временной

устойчивости, что в целом предопределяет пятнистый характер

загрязнения (см. рис. 35г). Формирующаяся под воздействием тур-

булентных вихрей пятнистость дополнительно усложняется в свя-

зи с неоднородностью подстилающей поверхности.

Расположение пятен, в свою очередь, может быть более или

менее закономерным. Осаждение поллютантов обычно протекает

неравномерно, с максимумом в пределах определенного интерва-

ла расстояний. В этом случае за достаточно продолжительный ин-

тервал времени формируется концентрический характер загрязне-

ния (см. рис. 35д). Структура выпадений с чередованием миниму-

мов и максимумов на разных расстояниях от источников известна

из литературы [34] и объясняется разнообразием форм нахожде-

ния элементов в выбросах и, соответственно, разной дальностью

их переноса. Известно [12] также, что максимумы приземных кон-

центраций от высоких источников загрязнения атмосферы отдале-

ны от самих источников на расстояние, зависящее от высоты ис-

точника и температуры выброса.

Фактически подобная структура загрязнения была выявлена при

картографировании загрязнения почв г. Ижевска, в частности цин-

ком и молибденом [35]. При хионоиндикационном исследовании в

районе размещения двух ТЭЦ г. Тюмени [52] было установлено сме-

щение максимумов выпадения нитратов на расстояния до 3-5 км от

источника. Приведенные примеры показывают, что осредненные

за достаточно продолжительное время зоны максимальных при-

земных концентраций, а также выпадений должны иметь кольце-

образные плановые очертания. При этом расположение колец и

степень их выдержанности зависят от свойств поллютантов и осо-

бенностей подстилающей поверхности.

Явление территориального разрыва между источником загряз-

нения и зоной максимума приземных концентраций, имеющее

важное практическое значение, находится в противоречии как с

господствующими априорными представлениями о прямой зави-

симости между расстоянием от источника и степенью его воздей-

ствия, так и с практикой установления санитарно-защитных зон.

Последнее отражает недостаточность внимания к территориаль-

ным (в отличие от технологических и гигиенических) аспектам

проблемы загрязнения и также является следствием неразработан-

ности географии загрязнений как научного направления.

Поскольку в переносе загрязнений участвуют процессы разно-

го масштаба, территориальная структура загрязнения оказывается

разнопорядковой. Так, хионогеохимические аномалии подразде-

ляются на локальные и региональные [68]. Переход от сравнительно

простой модели распространения загрязняющих веществ в возду-

хе,

заложенной в типовую методику ОНД-86, к более сложной

термогидродинамической модели атмосферы позволяет увидеть

вместо однородных ореолов вокруг источников загрязнения соче-

тания локальных минимумов и максимумов, обусловленных взаи-

модействием турбулентного потока с подстилающей поверхнос-

тью [170]. Изучение педогеохимических аномалий обычно приво-

дит к обособлению локальных пятен и участков с пониженной

загрязненностью. Компактное загрязнение при более детальном

изучении нередко оказывается пятнистым, особенно в случаях,

когда речь идет о загрязнении, распределение уровней которого

обусловлено турбулентным переносом.

Изучение закономерностей территориальной структуры загряз-

нения, в том числе на региональном и локальном уровнях, откры-

вает перспективы прогнозирования экологической обстановки, а

также контроля результатов ее изучения. Учет характера террито-

риальной структуры загрязнения необходим при размещении пунк-

тов экспедиционных наблюдений, при организации мониторинга

и при выборе способов изображения в процессе создания карт.

5.5-3.

Анализ пространственно-временной

динамики загрязнения

Анализ пространственно-временной динамики загрязнения

образует следующий этап географического анализа. Для этого про-

водится сопоставление данных о распределении фактических уров-

ней загрязнения, включая выявленную территориальную структу-

ру, с материалами природно-территориального районирования на

локальном, региональном и глобальном уровнях организации про-

странства. Теоретически необходимость такого подхода общеприз-

нанна, но практическая реализация сдерживается низким уров-

нем ландшафтной изученности территорий.

Как показано выше, при изучении атмосферных, водных и

почвенных проблем предметом картографирования являются сле-

дующие аспекты:

• условия развития нежелательных процессов (картографиро-

вание потенциала загрязнения атмосферы, интенсивности са-

моочищения водоемов, факторов развития деградации почв);

• интенсивность развития нежелательных процессов (уровни

загрязнения, интенсивность смыва почв и т.п.);

• результаты и последствия нежелательных процессов (распро-

странение экологически обусловленных заболеваний, накоп-

ление поллютантов в депонирующих средах, потери гумуса,

проявления деградации экосистем). Сопоставление карт ус-

ловий развития и фактической интенсивности нежелатель-

ных процессов позволяет контролировать полноту выявления

факторов. Сопоставление карт результатов и последствий с

картами условий развития и современной интенсивности

процессов позволяет оценивать фактор времени.