А. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення icon

А. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення




НазваА. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення
Сторінка1/17
А.С.Макаренка<><><><>еКОЛОГІЯ І РАЦІОНАЛЬНЕ ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ
Дата26.06.2013
Розмір3.77 Mb.
ТипРішення
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17


Міністерство освіти і науки України

Сумський державний педагогічний університет ім. А.С.Макаренка


еКОЛОГІЯ І РАЦІОНАЛЬНЕ ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ


Збірник наукових праць


Суми

СумДПУ ім. А.С. Макаренка

2006

УДК 50(08)

ББК 20я43

Е 45


Друкується згідно з рішенням вченої ради

Сумського державного педагогічного університету ім. А.С.Макаренка


Редакційна колегія:

Б.М. Нешатаєв, доктор географічних наук, проф. (гол. редактор); В.О. Цикін, доктор філософських наук, проф.; Н.Н. Чайченко, доктор педагогічних наук, проф.; І.П. Мозговий, доктор філософських наук, проф.; В.В. Купина, доктор медичних наук, проф.; П.Г. Шищенко, доктор географічних наук, проф.; А.О. Корнус, кандидат географічних наук, доц. (відп. секретар); В.Ю. Некос, доктор географічних наук, проф.; О.П. Ковальов, доктор географічних наук; С.І. Сюткін (відп. редктор), кандидат географічних наук, доц.; Л.М. Нємець, доктор географічних наук; М.І. Ромась, доктор географічних наук, проф.;
В.В. Черненко.


Е 45 ^ Екологія і раціональне природокористування: Збірник наукових праць Сумського державного педагогічного університету ім. А.С. Макаренка. – 2006. – 244 с.


ISBN 966-698-059-2


У збірнику опубліковані статті, які містять результати наукових досліджень з екології, геоекології, раціонального природокористування, біології, біорізноманіття, екологічної освіти. До нього увійшли матеріали, підготовлені вченими Києва, Харкова, Дніпропетровська, Іркутська та інших наукових центрів України і Росії.

Для фахівців у галузі екології, біології, географії та геоекології, працівників державних і громадських природоохоронних закладів, учителів та студентів, а також широкого кола читачів, які цікавляться проблемами взаємодії природи і суспільства.


ISBN 966-698-059-2


УДК 50(08)

ББК 20я43

 Колектив авторів, 2006

 СумДПУ ім. А.С.Макаренка, 2006

І. ГЕОЕКОЛОГІЯ ТА ГЕОГРАФІЯ


УДК 911.2:502.72

^ О.П. Гавриленко

деякі аспекти реалізації Геоекологічного підходу до раціоналізації регіонального природокористування


Розглянуті деякі аспекти взаємодії людини з природно-антропогенними комплексами, які у сукупності утворюють природне середовище, в рамках реалізації геоекологічного підходу до раціоналізації регіонального природокористування. Розкрито роль ландшафтної карти і схеми ландшафтного районування як основи даних досліджень, оскільки вони відображають загальні та регіональні властивості природно-територіальних комплексів у систематизованому вигляді. Запропонована методика геоекологічного обґрунтування проектів регіонального природокористування з урахуванням специфіки структурно-функціональної ландшафтної організації території. Для досягнення бажаного результату необхідно виконати ландшафтознавчий аналіз території; проаналізувати розвиток несприятливих фізико-географічних процесів; визначити ступінь антропогенної перетвореності ландшафтів та відповідності ландшафтної структури сучасній структурі природокористування; сформулювати практичні рекомендації з обґрунтування природоохоронних і відновлювальних заходів в ландшафтно-функціональних комплексах.

^ Постановка проблеми. На сучасному етапі розвитку науки, техніки і виробництва виявляються принципово нові об’єкти планування, проектування і управління, що потребують геоекологічного (ландшафтно-екологічного) обгрунтування. У зв’язку з цим географічна інформація набуває регламентуючої ролі у сфері природокористування. Звернення до ґрунтовних геоекологічних досліджень останнім часом обумовлено необхідністю комплексного всебічного аналізу території, а також роз’єднаністю і суперечливістю матеріалів, що використовуються в практиці регіонального природокористування. Проблема полягає у забезпеченні спряженості різноманітних галузевих матеріалів з урахуванням антропогенно-техногенних змін ландшафтів як важливого обмежувального фактора.

Розробка заходів із раціонального природокористування потребує пізнання природних комплексів в цілому, їхньої територіальної структури, формування та розвитку, що найповніше реалізується в рамках геоекологічного підходу. Ландшафтна складова цього підходу передбачає виявлення взаємозв’язків у природі, вивчення природних об’єктів як територіально-цілісних і динамічних утворень, що дозволяє диференціювати заходи з природокористування, виходячи з конкретної фізико-географічної обстановки. Екологічна складова полягає у вивченні об’єктів з точки зору їх взаємовідносин з оточуючим природним середовищем [2]. Це дає можливість встановити негативні для людини зміни середовища та завчасно передбачити заходи з їхньої нейтралізації або пом’якшення. Поєднання обох складових дозволяє достатньо повно оцінювати природно-ресурсний потенціал території, робити аналіз його можливих змін, обґрунтовано визначати шляхи його використання з найменшими втратами для природного середовища та людського суспільства.

^ Останні дослідження і публікації. Комплексна інтерпретація різних даних про територію дає можливість порівнювати, погоджувати між собою практично будь-яку природознавчу інформацію. Але ніяке скрупульозне дослідження окремих компонентів і властивостей природи на молекулярному й атомному рівнях ніколи не може замінити вивчення ландшафту як живої цілісної системи [5]. Людина взаємодіє не з окремими компонентами природи, а із складними природними і природно-антропогенними комплексами, що в сукупності утворюють природне середовище. В останні роки відбувається розширення напрямів прикладних геоекологічних досліджень, у тому числі для різних видів будівництва, районних планувань тощо. Ці питання висвітлюються в багатьох працях Т.Д. Александрової, Л.І. Мухіної, В.А. Ніколаєва, В.С. Преображенського, А.Г. Ємельянова, В.В. Бєляєва, П.Г. Шищенка та ін.

^ Невирішені частини проблеми. Природокористування регламентується різними документами, що приймаються на різних рівнях залежно від масштабу проектування кожного конкретного виду природокористування. Однією з найважливіших проблем раціоналізації природокористування є досягнення функціональної відповідності території соціально-необхідному виду природокористування. Геоекологічний підхід до цієї проблеми потребує постійного пошуку нових принципів та методів, які розвивають та поглиблюють сучасні уявлення про територіальну організацію природи. Це передбачає визначення найбільш раціональних параметрів технічних споруд та співвідношення між ними і ландшафтами, що необхідно для підтримки цих споруд у бажаному для людини стані.

Геоекологічний підхід щодо обґрунтування проектів регіонального природокористування повинен передбачати одночасне сполучення комплексного і галузевого, регіонального і локального принципів.

^ Формулювання завдань. Головною метою даного дослідження є обґрунтування змісту та послідовності основних етапів робіт, що передбачає геоекологічний підхід до раціоналізації природокористування. Ці роботи повинні бути спрямовані на досягнення максимально можливої відповідності структури природокористування сучасній ландшафтній структурі території. Дуже важливим при цьому є оптимальне співвідношення видів природокористування та функціональних типів ландшафту, а також розробка найбільш оптимальних методів реалізації геоекологічного підходу до обгрунтування системи природоохоронних заходів у кожному конкретному регіоні.

^ Основний матеріал дослідження. Для реалізації геоекологічного підходу до раціоналізації регіонального природокористування різних рівнів рекомендується такий загальний порядок досліджень (рис.). Так, результатом основоположного етапу досліджень, змістом якого є ландшафтознавчий аналіз території, повинна стати ландшафтна карта і схема її ландшафтного районування. Значення ландшафтної карти як основи досліджень полягає в тому, що вона відображає загальні та регіональні властивості природних комплексів у систематизованому вигляді, найбільш прийнятному для комплексного сприйняття.



Рис. Зміст та послідовність досліджень для реалізації геоекологічного підходу до раціоналізації регіонального природокористування


Роль ландшафтної карти і схеми ландшафтного районування полягає також в тому, що вони забезпечують спряженість галузевих матеріалів, які несуть цінну інформацію [2]. Зовнішні фізіономічні особливості ландшафтів, нерозривно пов’язані з їхнім генезисом і внутрішнім змістом, виявляють чітку кореляцію з функціональними властивостями і можуть у значній мірі служити індикаторами їхнього господарського використання.

Оскільки функціональний тип ландшафту є результатом процесу природокористування, його технології і тривалості, він відображає просторово-часові форми природокористування; включає навіть ті ландшафти, які не піддаються безпосередньому антропогенному впливу [7]. Найбільш різноманітно вплив на ландшафт проявляється на першому етапі освоєння його ресурсів, коли й формується певний вид перетвореного ландшафту. Як відомо, ландшафт одночасно виконує кілька функцій, а отже, кожній формі природокористування відповідає своє функціональне і територіальне сполучення цілей, методів та видів впливу на природу. Треба пам’ятати, що види природокористування і функціональний тип ландшафту хоч і взаємопов’язані, але це не одне й те ж.

При дослідженні ступеню антропогенної перетвореності ландшафтів необхідно враховувати, що кожній функціональній класифікаційній одиниці ландшафтів відповідає свій набір антропогенних дій та їх наслідків. Ця обставина, а також той факт, що негативні впливи на природу потрібно запобігати до виникнення відповідних наслідків, засвідчує про необхідність систематизації впливів, пов’язаних з усіма видами природокористування. Проектування раціональної організації території може бути здійснено тільки на основі синтезу інформації про її природні властивості та особливості господарського використання; саме цій меті служить визначення регіонального коефіцієнту антропогенної перетвореності ландшафтів, методика якого розроблена [6, 7].

На етапі проведення комплексної функціональної оцінки ландшафтів створюється оцінна карта, на якій вони (ландшафти) групуються за ступенем сприятливості для різних видів природокористування та їх сполучень. Таким чином, кожний регіон характеризується своїм набором функціонально значущих ландшафтів та виступає на карті як єдиний ландшафтно-функціональний комплекс. Для встановлення функціональних характеристик природних комплексів необхідно враховувати такі показники: ступінь відповідності природних властивостей ландшафту технології природокористування; природно-ресурсний потенціал території; соціальні та економічні потреби у даному виді природокористування, а також сучасну екологічну ситуацію та можливості її погіршення при виконанні ландшафтом заданих функцій.

Після встановлення функціональних характеристик природних комплексів проводиться ландшафтно-функціональне зонування території та розробляються остаточні пропозиції з раціональної організації природокористування. Під “функціональним зонуванням” слід розуміти таке розчленування території на функціональні зони, при якому за кожною зоною може бути закріплений переважний вид її господарського використання на досить далеку перспективу [3]. Геоекологічний підхід дає змогу досягнути максимальної відповідності структури господарства сучасній ландшафтній структурі території.

Завершуються дослідження обґрунтуванням системи природоохоронних та відновлювальних заходів, головна мета яких полягає в мінімізації тих змін ландшафтів, що викликають погіршення або порушення функцій, які ці ландшафти виконують; досягти цього можна шляхом регулювання антропогенних впливів на них [4]. Методи реалізації геоекологічного підходу до обґрунтування природоохоронних заходів можуть бути різними: метод “компенсації”, наприклад, полягає в розміщенні видів природокористування з позитивним балансом відтворення ресурсів, які компенсують збитки від негативних балансів; метод “ізоляції” – у створенні буферних зон навколо джерел негативних впливів на природу; метод “комплексування” – групуванні взаємно нейтралізуючих видів природокористування тощо [1].

Висновки. Досвід застосування геоекологічного підходу до досліджень у сфері раціоналізації регіонального природокористування засвідчив, що в більшості випадків на практиці спостерігається значний розрив між об’ємом та змістом природознавчої (ландшафтознавчої) інформації і реальним об’єктом досліджень (видом природокористування). Тому в перспективі слід покладатися на те, що ландшафтознавчий аналіз території, який полягає у виявленні функціональних і структурно-генетичних властивостей природних комплексів як об’єктів природокористування, є основоположним етапом досліджень, на результатах якого базуються всі наступні розробки. Одним із перспективних напрямів досліджень може стати уявлення про єдину ландшафтно-функціональну структуру, територіальні рівні якої відповідають масштабу проектування конкретного виду природокористування.

Зміст, послідовність та об’єми природоохоронних і відновлюваних заходів передусім ув’язуються з ландшафтною структурою і структурою природокористування, в результаті чого створюється ландшафтно- природоохоронна карта. Збільшення її інформативної ємності сприяє розширенню сфери її застосування, а також підвищенню її цінності як джерела інформації. Одиниці ландшафтного районування виступають при цьому єдиними цілісними ландшафтно-природоохоронними комплексами, кожен з яких відрізняється своїми природоохоронними проблемами, викликаними особливостями їх ландшафтної структури, сучасним функціональним використанням та конкретними шляхами їх вирішення.

Література

1. Беляев В.В. Учет геоэкологических принципов в территориальном проектировании // Геоэкологические подходы к проектированию природно-технических систем. – М.: ИГ АН СССР. – 1985. – С. 182 – 203. 2. Гавриленко О.П. Геоекологічне обгрунтування проектів природокористування: Навчальний посібник. – К.: Ніка-Центр, 2003. – 319 с. 3. Комплексная районная планировка. – М.: Стройиздат, 1980. – 284 с. 4. Мухина Л.И., Сапожникова Н.А. Подходы к классификации ландшафтов и воздействующих на них антропогенных факторов для целей охраны природы // Основы стандартизации в области охраны природы. – М.: ИГ АН СССР. – 1982. – С. 44 – 59. 5. Преображенский В.С., Александрова Т.Д., Куприянова Т.П. Основы ландшафтного анализа. – М.: Наука, 1988. – 192 с. 6. Шищенко П.Г. Прикладная физическая география. – К.: Вища школа, 1988. – 191 с. 7. Шищенко П.Г. Принципы и методы ландшафтного анализа в региональном проектировании. – К.: Фитосоциоцентр, 1999. – 284 с.

Summary

O.P.Gavrilenko. Some Aspects of Realization Geoecologycal the Approach to Rationalization of Regional Wildlife Management.

The paper presents main principles of man and nature interaction, which in whole form nature environment, for geoecological ground of regional nature use projects purposes, exposing significance of landscape map and territory landscape district scheme as a base for connection of different branch materials. Author substantiates geoecological ground of regional nature using projects techniques which takes into consideration structure-functional landscape organisation specifics of planning territory. To attain this purpose it is necessary to solve such tasks as: to carry out the territory landscape analysis; to analyse present-day physical-geographic processes development; to determine landscapes anthropogenic transformation degree and the necessity of connection between landscape structure and nature use structure; to formulate practical recommendations of nature protection system ground in landscape complexes.


УДК 504.54.062.4

М.В. Куценко

^ ГЕОСИСТЕМНА МОДЕЛЬ ЕРОЗІЇ


Дано обґрунтування математичної моделі саморозвитку схилових ерозійних геосистем, яка об’єднує балансовий та енергетичний підходи дослідження ерозії, враховує взаємодії масового гравітаційного пересування наносів, краплинно-дощової ерозії та струмкової ерозії з рельєфом, а також вплив мутності на процес змиву. Наведені результати моделювання.

^ Постановка проблеми. Складність проблеми захисту земель від ерозії, а малих річок – від замулення та забруднення пояснюється науковою, технологічною, юридичною, економічною та адміністративно-господарською невизначеністю її вирішення. Зупинимось на науковому аспекті проблеми. Він полягає перш за все в неможливості точного прогнозування ерозійно-акумулятивних процесів через імовірнісний характер чинників, що їх визначають, та безмежну складність механізмів розвитку цих процесів. Емпіричне моделювання не виправдало сподівань через відсутність універсальності та неможливість врахування механізмів ерозії. Теоретичні моделі містять значну кількість випадкових параметрів і за суттю повинні бути стохастичними, а не детермінованими. Слід визнати принципову неможливість прогнозування ерозії, достатньо точного для інженерних рішень. Витрати на моделювання ерозії поки що не виправдовуються результатами, що одержуються. Ґрунтозахисний землеустрій регламентується головним чином рельєфом, а параметри рельєфу враховуються недостатньо точно для адекватного захисту ґрунтів від ерозії. До теперішнього часу не зрозуміло як у водоохоронних проектах враховувати зв’язки між ерозією ґрунтів та замуленням малих річок.

^ Аналіз останніх досліджень і публікацій. На сьогоднішній день існує безліч моделей водної ерозії, кількість яких неможливо підрахувати. Ще у 1936 р. П.Ф. Горбачов [1] нарахував 170 і проаналізував 130 формул для розрахунку швидкостей водних потоків. Узагальнення емпіричних моделей ерозії зробили М.С. Кузнєцов, О.Г. Рожков, Г.П. Глазунов [2], О.О. Світличний [3]. Такі моделі представляють рівняння регресії, які зв’язують модулі змиву з головними чинниками ерозії. Як правило, це ступеневі залежності модуля змиву від довжини схилу та ухилу з коефіцієнтами, що враховують інші чинники. Широко відомими емпіричними моделями є універсальне рівняння втрат ґрунтів (USLE) [4], а також більш досконалий варіант цієї моделі відомий під назвою RUSLE [5]. Як відзначив О.О. Світличний [6], загальними недоліками моделей є недостатньо детальне врахування впливу рельєфу на процес ерозії. Теоретичні моделі ерозії враховують нестаціонарний характер руху двохфазної рідини і використовують рівняння нерозривності потоків. До них належать моделі: К.В. Гришаніна [7], Дж. Беннета [8], В.М. Понка, Р.М. Лі, Д.Б. Сімонса [9], М.А. Нерінга та ін. [10], С.О. Кондратьєва [11] та багато інших. Перспективними є стохастичні моделі ерозії [12]. Головними недоліками емпіричних моделей є: а) відсутність універсальності; б) узагальнений характер параметрів; в) неможливість врахування системних взаємодій. Теоретичні моделі втрачають універсальність через імовірнісний характер ерозійних чинників. Їх застосування ускладнюється нелінійністю зв’язків в ерозійних процесах, а також системними взаємодіями водно-грунтових потоків з рельєфом. Ще Р. Хортон [13] зазначив, що ерозійний процес має хвилеподібний характер, тому що потік насичується наносами вниз за течією. На цю особливість звернули увагу також С.В. Будник [14] та В.М. Голосов [15]. Хвилеподібний характер ерозійно-акумулятивних процесів, на нашу думку, є зовнішнім виразом їх системних взаємодій [16].

Теоретичні основи управління русловими процесами розроблялись ще з XVII сторіччя [17]. Ця проблема викликає велику увагу і у теперішній час
[18, 19]. Як відзначив К.В. Гришанін [20], система “потік – річище” є однією з найскладніших саморегулюючих систем неживої природи. А.Ю. Сидорчук [20] показав, що така система має як мінімум 6 ступенів свободи, яким відповідає безліч станів рівноваги. Ми розробили математичну модель, яка адекватно враховує вплив сільськогосподарських угідь на замулення малих річок [21].

^ Аналіз останніх досліджень і публікацій дозволив зробити такі висновки:

Безмежна кількість математичних моделей прогнозу та оцінки ерозійно-акумулятивних процесів на схилах і в річищах свідчить про їх обмежений характер та загальну невирішеність проблеми.

Через відсутність адекватних просторових математичних моделей залишаються невивченими системоутворюючі зв’язки ерозійних геосистем.

Існують також певні протиріччя між практичним досвідом та теоретичними висновками щодо закономірностей ерозійно-акумулятивних процесів. Так, суперечить досвіду твердження про максимальну ерозійну небезпеку випуклих схилів порівняно з прямими та увігнутими [22], бо такі схили розповсюджені найбільш широко, проте, відомо, що прагнення рельєфу до максимальної стійкості є фундаментальним законом рельєфоутворення.

Логічно обґрунтована модель стійких поздовжніх профілів ярів, яка спирається на поняття критичної швидкості потоку [23], не є універсальною, бо в умовах стійких порід та потужних потоків утворюються дискретні профілі з прямовисними уступами та субгоризонтальними ділянками між ними.

^ Постановка завдання статті. Завданням статті є обґрунтування геосистемних засад моделювання ерозійно-акумулятивних процесів.

Обґрунтування геосистемних засад моделювання ерозійно-акумулятивних процесів

Під ерозійною геосистемою (ЕГС) розуміємо зону контакту земної поверхні, в межах якої відбуваються ерозійно-акумулятивні процеси, об’єднані єдиним механізмом саморегулювання параметрів водно-ґрунтових потоків і створюваного ними рельєфу. В основу геосистемної моделі ерозійно-акумулятивних процесів ми поклали рівняння (ГМЕ):

Δrsi-1,i = Δrkri-1,i + Δrki-1,i + Δrci-1,i (1)


Δrkri-1,i = Kkr [(ρBJ)i – (ρBJ)i-1] (2)


(3)



(4)



(5)

(6)

В цих рівняннях: Δrsi-1,i – сумарний приріст витрат наносів; Δrkri-1,i, Δrki-1,i , Δrci-1,i – його складові відповідно за рахунок: масового руху ґрунту, краплинно-дощової та струмкової ерозії, середні для ділянок між створами i-1,i (розраховуються за формулами (2) – (4)); Kkr, C, U – коефіцієнти, які враховують вплив фізичних властивостей ґрунтів; де Δrkj-1,j – модуль змиву краплинно-дощової ерозії на ділянці схилу lj-1,j за рік; Δrkj-1,j,V – модуль змиву краплинно-дощової ерозії на ділянці схилу lj-1ji за 1 дощ (V); m – середня багаторічна кількість дощів; tV – тривалість V-го дощу, який має середню питому потужність крапель A3V; i, j – номери створів дискретної моделі; N – середня багаторічна кількість дощів, які дають поверхневий стік; tp – тривалість p-го дощу з середньою інтенсивністю Jp; Δrcq-1,q – модуль змиву струмкової ерозії на ділянці схилу lq-1,q за рік; Δrcj-1,j,p – модуль змиву струмкової ерозії на ділянці схилу lj-1,j за 1 дощ (p); ρ – щільність верхнього, рухомого шару ґрунтів; I – ухил; n – коефіцієнт шорсткості поверхні; k – коефіцієнт стоку; B – ширина, а F – площа водозбору; I – інтенсивність надходження води; Δxk, Δx – довжина насичення потоків відповідно краплинно-дощової та струмкової ерозії; Δl – довжина просторового кроку дискретизації моделі; Rki-1,i, Rтi-1,i – транспортуюча спроможність відповідно краплинно-дощового та струмкового потоку, середня для ділянок між створами i-1 та i; rki-1, rci-1 – витрати наносів відповідно краплинно-дощового та струмкового потоку у створі i-1; Vi-1,i, Vpi-1,i – відповідно фактична прогнозна та критична швидкість водного потоку, що викликає прискорену ерозію, середні для ділянок між створами i-1 та i; rsi-1 – сумарні витрати наносів у створі і-1 за рахунок: масового руху ґрунту, краплинно-дощової та струмкової ерозії; ΔF – площа горизонтальної проекції ділянки векторної трубки літодинамічного потоку між сусідніми створами k-1,k; H0, H1 – середні висоти цієї ділянки відповідно на моменту часу t0 та t1; Δt = t1 – t0 – відрізок часу; Vt – швидкість тектонічних рухів, середня для ділянки ΔF; ρ – щільність ґрунту. Коефіцієнт Kkr має розмірність м2/рік і є добутком середньої швидкості пересування частинок на глибину рухомого шару ґрунтів. Коефіцієнти Sk, Sc мають розмірності, які враховують час.

Довжина насичення потоку краплинно-дощової ерозії (Δxk) та струмкової ерозії (Δx) є випадковими величинами, які залежать від опору ґрунтів до ерозії і враховувались у моделі за допомогою залежності типу: Δx = a Vpi-1,i.

У результаті моделювання доказано, що в ході розвитку рельєф намагається таким чином узгодити ухили, щоб забезпечити лінійний приріст модулів денудації від базису до вододільної лінії [23]. Така закономірність надає можливість визначати коефіцієнти моделі шляхом регресійного аналізу морфометричних характеристик схилів, які характеризуються узгодженими ухилами, тобто шляхом вирішення зворотної задачі. Інший шлях визначення коефіцієнтів – це обробка результатів спостережень за ерозійними процесами. Це складне питання потребує розгляду в окремій статті.

Докажемо, що рівняння (6) є дійсно універсальним незалежно від довжини схилу і терміну часу, за який розраховуємо витрати наносів. Для цього розглянемо дію ерозійно-акумулятивних процесів за короткий термін часу на дуже довгому схилі. Наприклад, нехай схил сягає 3000 м у довжину, а термін часу складає усього 1 хв. Виділимо на цьому схилі ділянку, обмежену від вододілу до базису лініями стоку. Розіб’ємо її на малі ділянки, розмір яких відповідає характерній відстані пересування частинок за даний термін часу в заданих умовах. Частинки ґрунту на схилі пересуваються стохастично внаслідок багатократних піднімань та опускань, переважно в напрямку максимального ухилу. Звісно, що за такий короткий термін часу тектонічна складова у рівнянні (6) дорівнює нулю. Нехай за 1 хв. відбулись зміни висот тільки на самій верхній ділянці схилу, а саме: вона понизилась у середньому на висоту ΔH1. Всі інші висоти лишились без змін. Витрати наносів через нижній створ цієї ділянки складуть:

r1 = ρF1ΔH1,

де r1 – витрати наносів через створ 1; ρ – щільність ґрунту; F1 – площа горизонтальної проекції верхньої ділянки векторної трубки; ΔH1 = H1 – H0 – середня зміна висоти цієї ділянки; H1, H0 – відповідні середні висоти на кінцевий (t1) і початковий (t0) моменти часу терміну, що розглядається. Визначимо витрати наносів через нижній створ схилу. За умовою на нижній ділянці не відбулось ніяких змін висот. Тому відбулась компенсація змиву частинок з цієї ділянки їх відкладанням на ділянці, розташованої вище. Точно такі ж компенсації відбулись і на всіх інших ділянках до другої зверху. Таку рівновагу балансу наносів можна виразити рівнянням:

rn = rn-1 = . . . = ri = r1 (7)

де rn, r1 – відповідні витрати наносів. У межах поставлених умов рівняння (7) справедливо для будь-якого за довжиною схилу та будь-якого терміну часу, що розглядається. (6) та (7) – це одне і теж рівняння, бо в даному випадку всі складові суми рівняння (6) за винятком першої, дорівнюють нулю. Звісно, рівняння (7) зовсім не означає, що саме частинки з верхньої ділянки схилу за 1 хв. потрапляють до його базису. Воно виражає некомпенсовану ерозію з верхньої ділянки та повну компенсацію ерозії й акумуляції на всіх інших ділянках з інтенсивністю, яка дорівнює витратам наносів r1. Неважко довести, якщо на ділянці i за термін часу, що розглядається відбулось відкладання такої ж кількості наносів, яка була винесена з першої ділянки, то витрати наносів у кожному створі нижче i будуть дорівнювати нулю, а вище – r1 при визначених вище умовах.

Такий характер взаємодій у ерозійно-акумулятивних процесах відповідає сучасним поглядам на континуальну природу простору. Як зазначив І.З. Цехмістро [24] існує межа ділення простору у вигляді чарунок, які треба розглядати як цілі його клітини. Взаємодії на такому “клітинному” рівні деталізації мають дискретний характер. Взаємодії підкоряються принципу близькодії – тобто, наприклад, фотон світу не пересувається по чарунках як по трубі, а взаємодіє з чарункою, зникаючі в її межах. Внаслідок цього виникає новий фотон, який взаємодіє з іншою чарункою і т.д. [24, 25]. Таким чином, ми доказали універсальний характер рівняння (6).


^ Результати моделювання

З метою перевірки моделі та визначення початкових умов моделювання була зроблена випадкова вибірка ділянок схилів Протопопівської та Волвенківської балок, які в геоморфологічному відношенні належать Полтавській лесовій акумулятивній рівнині. На обраному рівні деталізації значення коефіцієнтів у рівняннях (1) – (5) не змінювались у просторі та часі.

Головною метою моделювання було вивчення таких співвідношень чинників рельєфоутворення з його морфологією, які забезпечують мінімальну інтенсивність ерозійних процесів. Така постановка завдання важлива для забезпечення оптимальної рекультивації земель на зовнішніх відвалах розкривних порід та полігонах твердих відходів. Значення коефіцієнтів моделі обґрунтовувались за допомогою регресійного аналізу і залишались постійними в ході даного експерименту. Під час моделювання з’ясувалось, що короткі схили випуклого типу набувають у процесі розвитку закономірну пряму або полого-випуклу форму. При збільшенні ступеня деконцентрації потоків полого-випукла форма профілю може змінюватись полого-ввігнутою формою. Хвилеподібні зміни модулів змиву за довжиною схилу у даному випадку досить швидко змінились загальною тенденцією більш менш рівномірного змиву, який закономірно підвищувався від базису до вершини за лінійною залежністю. Спочатку у ході моделювання розвитку ерозійних процесів на довгих схилах спостерігалось чергування ділянок ерозії і акумуляції відкладів. Потім починала переважати ерозія з максимальною інтенсивністю у середній частині схилу. Протягом більшого часу розвитку схилу (3/4 від усього часу моделювання) у верхній його частині спостерігався змив, а в нижній – акумуляція. Акумуляція підвищувала ухили (рис. 1). Фактичні швидкості потоків починали перевищувати критичні і струмкові потоки переносили наноси, які потрапляли зверху за рахунок масового пересування вниз за схилом. Таким чином, у середній і нижній частинах схилу протягом тривалого часу підтримувався врівноважений баланс наносів – тобто транспортна рівновага, внаслідок якої рельєф цієї частини профілю залишався стійким при поступовому зниженні верхньої частини схилу. Протягом тривалого часу випукло-ввігнута форма профілю поступово змінювалась випуклою (рис. 1). Це відбувалось тому, що при подальшому зниженні висот у ході розвитку рельєфу ухили зменшувались настільки, що на всьому протязі схилу починали переважати повільні гравітаційні рухи відкладів та краплинно-дощова ерозія. Випукла форма профілю забезпечує збільшення модулів денудації від базису до вододільної лінії за лінійною залежністю. Саме така форма утворюється при малих ухилах.



а) б)

Рис. 1. Розвиток довгого схилу: а) протягом перших 1000000 років; б) протягом останніх 1000000 років;
X – довжина схилу, м; h- висота, м; T – час від кінця моделювання, тис. років.


Метою експерименту було визначення впливу протиерозійної стійкості ґрунтів на формування профілів ярів. Як засвідчили результати моделювання в умовах малої протиерозійної стійкості, потік швидко насичується наносами і регресивна ерозія переважає над глибинною. Унаслідок цього формується плавний поздовжній профіль. При збільшенні протиерозійної стійкості, ерозійна геосистема намагається найшвидше досягти рівноваги шляхом утворення ерозійних уступів. Уступи дають змогу геосистемі швидко погасити енергію потоку у підніжжя і сформувати профіль менших ухилів між уступами ніж у м’яких породах з метою їх узгодження з фактичними витратами наносів. Глибина уступів тим більша, чим більше ухил схилу, протиерозійна стійкість ґрунтів і транспортуюча спроможність потоку.

Висновки. У результаті моделювання доказано, що стійкість форми схилу залежить від його розмірів та ухилу. Не правильним є загальне твердження про те, що найбільш стійкими є ввігнуті схили, а найменш стійкими – випуклі [21]. Випуклі схили, на яких масове пересування пухких відкладів та краплинно-дощова ерозія переважають над струмковою ерозією, є найбільш стійкими. При порушення стійкості внаслідок сільськогосподарської діяльності виникає прискорена ерозія, яка поширюється хвилеподібно знизу уверх, і є засобом досягнення ерозійною геосистемою рівноваги в нових умовах. Результати моделювання дають пояснення різних схем розвитку ерозійних форм рельєфу [26]. Схема розвитку: улоговина – лощина – балка є характерною для схилів з м’якими гірськими породами, слабо закріпленими рослинністю, наприклад піщаними. На схилах з міцними ґрунтами виникають і розвиваються крутосхилі ерозійні форми. Таким чином, оранка сприяє розвитку улоговин, а закріплення схилів багаторічними травами в критичних випадках може привести до розвитку ярів.

Література

1. Горбачев П.Ф. Формулы скорости течения жидкости. – М.-Л.: ОНТИ, 1936. – 171 с.
2. Кузнецов М.С., Рожков А.Г., Глазунов Г.П. Современное состояние и перспективы развития исследований по защите почв от эрозии в России // Почвоведение. – 1994. – № 5. – С. 67 – 70.
3. Светличный А.А. Принципы совершенствования эмпирических моделей смыва почвы // Почвоведение. – 1999. – № 8. – С. 1015 – 1023. 4. Эрозия почвы / М.Дж. Киркби, Дж.К. Митчел, Г.Д. Бубензер и др. – М.: Колос, 1984. – 415 с. 5. Renard K.G., Foster G.R., Weesies G.A., Porter J.P. RUSLE: Revised Universal Soil Loss Equation // J. Soil and Water Cons. 1991. V. 46 (1). – P. 30 – 33.
6. Светличный А.А. Рельефные условия склонового водно-эрозионного процесса и во­просы их моделирования // Геогр. и природные ресурсы. – 1991. – № 4. – С. 123 – 131. 7. Маккавеев Н.И., Чалов Р.С. Русловые процессы. – М.: Изд-во МГУ, 1986. – 264 с. 8. Bennet J.P. Concepts of mathematical modeling of sediment vield // Water, Resonrees Reslarch, 1974, vol. 10, n. 3. – P. 585-492. 9. Ponce V.M., Li R.M., Simons D.B. Applicabity of einematic and diffusion models // J. Hydraulic Div. ASCE, 1978, vol. 104, n. 3. – P. 353-360. 10. Nearing M.A., Foster G.R., Lane L.J., Finkner S.C. A processbased soil erosion model for ASDA – Water Erosion Prediection Project Technology // Transactions ot the ASAE, vol. 32 (5), 1989. – P. 40 – 48. 10а. Кондратьев С.А. Математическая модель стока, водной эрозии и выноса химических веществ с малых водосборов // Современное состояние малых рек СССР и пути их ис­пользования, сохранения и восстановления. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – С. 61 – 68. 11. Малкина-Пых И.Г. Моделирование эрозионных потерь гумуса на основе метода функций отклика // Почвоведение. – 1996. – № 10. – С. 1271 – 1276.
12. Хортон Р.Е. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов. – М.: Изд-во иностр. лит., 1948. – 158 с. 13. Будник С.В. Особенности формирования уступов в водороинах на склонах // Почвоведение. – 2001. – № 9. – С. 1147 – 1150. 14. Голосов В.Н. Эрозионно-аккумулятивные процессы в верхних звеньях флювиальной сети освоенных равнин умеренного пояса: Автореф. дис…. д-ра географ. наук. – М, 2003. – 45 с. 15. Куценко М.В. Інженерно-географічні основи оптимізації землекористування // Україна та глобальні процеси: географічний вимір. Т. 4, Київ: Обрії, 2001. – С. 58 – 62. 16. Сидорчук А.Ю. Проблемы управления динамическими системами // Инженерная география. – М.: Наука, 1989. – С. 16 – 31. 17. Егоров И.В., Илларионов А.Г., Рысин И.И., Стурман В.И. Влияние антропогенного фактора на эрозионно-аккумулятивные процессы в бассейнах малых рек Вятско-Камского региона // Геоморфология. – 1992. – № 3. –
С. 46 – 50. 18. Дьяков К.Н., Покровский С.Г. Система организации территории долин малых рек // Ма­лые реки центра Русской равнины, их использование и охрана. – М.: МФГО. – С 88 – 97.
19. Сидорчук А.Ю. Морфология речного русла и определяющие ее природные факторы // Системный подход в геоморфологии. – М.: МФГО, 1988. – С. 20 – 26. 20. Куценко М.В. Оптимізація стану малих річок // Укр. геогр. журнал. – 2003. – № 3. – С. 27 – 33. 21. Лопатин Г.В. Наносы рек СССР (Образование и перемещение) // Записки ВГО, нов. сер. – 1952. – Т. 14. – 367 с. 22. Зорина Е.Ф., Никольская И.И., Ковалев С.Н. Методика определения интенсивности роста оврагов // Геоморфология. – 1993. – № 3. – С. 66-75. 23. Куценко Н.В. Равновесие в рельефообразовании // Вісн. Харк. ун-ту. – 1998. – № 402: Геологія – географія – екологія. – С. 103-105. 24. Цехмистро И.З. Диалектика множественного и единого: Квантовые свойства мира как неделимого целого. – М.: Мысль, 1972. – 276 с. 25. Зубарев Д.Н. Поле и вещество // Физика: близкое и далекое. – М.: Знание, 1963. – С. 108 – 128. 26. Гайворон Т.Д. Стадии развития овражно-балочных форм и их связь с этапами земледельческого освоения (на примере бассейна р. Сейм) // Геоморфология. – 1985. – № 4. – С. 66-71.

Summary

M.V. Kutsenko. The Erosion Geosystem Model.

The mathematic model of the slope geosystems has been grounded for their development upon self-control. This model combines both balance and energetic approaches, takes into consideration the interactions of soil creep, rainfall-droplet erosion and topography, as well as turbidity influence on the sediment yield. Modeled result have been demonstrated.


УДК 332.142.6

^ М.О. Барановський, О.В. Барановська

Екологічна ситуація як чинник регіональної депресивності


Розглянуто вплив екологічного чинника на формування регіональних депресій. Розкриті найактуальніші екологічні проблеми Чернігівщини. На прикладі адміністративних районів Чернігівської області охарактеризовано взаємозалежність між рівнем гостроти екологічної ситуації та станом депресивності території.

^ Постановка проблеми. Вивчення механізмів формування територіальних депресій і пошук шляхів оздоровлення (санації) відповідних територій є важливим науковим завданням. Прийняття Закону України “Про стимулювання розвитку регіонів” свідчить про визнання проблеми депресивних територій на загальнодержавному рівні. Водночас до сьогодні недостатньо вивченими залишаються критерії виділення депресивних територій, механізми впливу різних чинників на глибину та характер депресії. Одним із вагомих чинників депресивності території є екологічна ситуація.

^ Аналіз останніх досліджень і публікацій. У багатьох дослідженнях, де йдеться про виділення та характеристику депресивних територій, екологічні показники застосовуються дуже часто. Про це зокрема згадується в роботі російського вченого В. Лексина [4].

Так, у наукових дослідженнях розглядається екологічна ситуація як чинник депресивності. Зокрема у своїй фундаментальній праці він виділив п’ять типів депресивних адміністративних районів, два з яких, на думку В.С. Коломійчука, є результатом складної екологічної ситуації [3]. Перший тип – це адміністративні райони, які постраждали внаслідок аварії на ЧАЕС. Головними депресантами тут виступають місця концентрації забруднюючих речовин. Загалом В.С. Коломійчук виділив в межах України 54 такі райони, 17 з яких – у Київській області, шість – у Житомирській, 10 – у Чернігівській областях. До другої групи ним були віднесені адміністративні райони, які сильно забруднені в екологічному відношенні, але головні депресанти розташовуються на суміжних територіях.

Досить детально вплив екологічної ситуації на депресивність території проаналізував Ф.Д. Заставний. За його визначенням “екологічна депресивність є проявом несприятливості навколишнього середовища певної країни чи регіону для життя і трудової діяльності” [2, 40].

Водночас у Законі України “Про стимулювання розвитку регіонів”, який набув чинності з 1 січня 2006 р. і де наведені ознаки депресивності, екологічний критерій проігноровано. У ст. 9 цього Закону зазначено, що критеріями депресивності для сільських територій є: найнижчі за останні п’ять років показники валової доданої вартості на одну особу; найнижчі щільність населення, природний приріст, обсяги виробництва сільськогосподарської продукції на одну особу, заробітна плата впродовж трьох останніх років, найвищі показники зайнятості в сільському господарстві.

^ Головним завданням даної статті є оцінка впливу екологічної ситуації на характер прояву регіональних депресій на прикладі Чернігівщини.

Виклад основного матеріалу. Чернігівщина відноситься до регіонів України, які характеризуються середнім рівнем складності екологічної ситуації. Проте деякі компоненти природи зазнали суттєвого забруднення, що в окремих випадках є однією з причин деградації території. Йдеться насамперед про стан поверхневих та підземних вод, а також радіоактивне забруднення ґрунтів.

Екологічний стан більшості річок Чернігівщини, особливо малих, викликає серйозне занепокоєння, оскільки вони мають низький потенціал самоочищення. У таких річках, як Білоус, Стрижень, В’юниця фіксується перевищення гранично допустимих концентрацій для водойм рибогосподарського призначення амонію сольового, нітритів, органічних речовин за БСКп. Згідно з даними Чернігівської санітарно-епідеміологічної станції, в останнє десятиліття щорічно майже третина досліджених проб водойм у місцях культурно-побутового водокористування не відповідають вимогам за санітарно-хімічними та бактеріологічними показниками.

Відразу після аварії на ЧАЕС спостерігалось високе радіаційне забруднення поверхневих вод. Вміст радіонуклідів у водах Десни сягав 213 Бк/л, тобто перевищував доаварійні значення майже в сто тисяч разів. Зараз радіоактивність води знизилась: вміст стронцію-90 в середньому зменшився у 12 разів, а цезію-137 більше, ніж у 6000 разів. Проте максимально зареєстровані рівні радіоактивного забруднення компонентів у 1996 році перевищували доаварійні значення вищезазначених радіонуклідів у воді у 2-10 разів, донних відкладах – у 8 – 140 разів [5].

Рівень забруднення поверхневих вод має значний вплив на якість пов’язаних з ними підземних вод. Хімічний склад вод Чернігівщини є гідрокарбонатно-кальцієвим і кальцієво-магнієвим. За останні 30 років установлено регіональне збільшення мінералізації ґрунтових вод, насамперед, у межах Чернігівського Полісся, що призводить до погіршення якості питної води. Мінералізація ґрунтових вод підвищилася від 0,2 – 0,5 г/л до 1,5 – 2,0 г/л. Екологічно небезпечними джерелами забруднення водних ресурсів є фільтруючі накопичувачі, необладнані звалища промислових і побутових відходів. За даними Чернігівської санітарно-епідеміологічної станції, підземні води Чернігівщини характеризуються значною забрудненістю. Так, аналізи води з колодязів засвідчують, що в цілому по області не відповідають нормам за хімічним складом 42,6% проб, а за бактеріологічним – 34,5%, а аналогічні аналізи води в артсвердловинах засвідчують невідповідність нормам на 16,3% і 1,7%.

Високий рівень забрудненості підземних вод області обумовлений їх слабкою захищеністю від вертикальної фільтрації забруднюючих речовин. Ґрунтові води в межах Чернігівської області майже скрізь є незахищеними. Через це забруднюючі речовини легко проникають у підземні горизонти. За даними Чернігівського обласного державного проектно-технологічного центру охорони родючості ґрунтів і якості продукції “Облдержродючість”, у 85% обстежених колодязів вода мала вміст нітратів, що перевищує допустиму норму в 2 – 11 разів. Непоодинокі випадки, коли в питній воді їх містилося 450 – 480 мг/л при допустимому рівні 45 мг/л. Найбільш значна питома вага відхилень проб води з колодязів від санітарно-хімічних показників зафіксована в Ріпкинському, Городянському, Щорському та Корюківському районах. Тут швидкому проникненню опадів і разом з ними техногенних елементів сприяє порівняно легкий склад порід зони аерації, складеної переважно супісками, пісками, рідше суглинками.

Отже, забруднення підземних вод, у першу чергу ґрунтових, є однією з основних екологічних проблем Чернігівщини. Зараз, на жаль, в області майже немає колодязів із чистою водою.

Основну частину хімічного навантаження приймає ґрунт, тому його склад відображає кумулятивний ефект багаторічного впливу джерел забруднення.

Серед забруднюючих речовин довкілля на одному з перших місць за ступенем прояву гостроти токсичних ефектів знаходяться важкі метали. Основними джерелами їх надходження в ґрунт є викиди автотранспорту, промислових підприємств, спалювання побутових і промислових відходів, внесення отрутохімікатів і добрив.

Однією з найбільш гострих екологічних проблем Чернігівщини залишається проблема радіаційного забруднення ґрунтів і продуктів.

Доаварійний рівень забруднення ґрунтів радіоцезієм становив 0,02 – 0,07 Кі/км2, радіостронцієм – 0,01 – 0,04 Кі/км2. Тепер він перевищує доаварійні показники відповідно в 3 – 1000 і 2 – 100 разів.

У Чернігівській області ґрунти з понаднормативним вмістом радіоцезію займають 7%, а з понаднормативним вмістом стронцію – 96% території. Значні рівні радіаційного забруднення встановлені в придніпровській зоні та північно-східній частині області. Найбільша частка забруднених цезієм-137/134 угідь виявлена в Семенівському районі, де площі із щільністю забруднення понад 1 Кі/км2 становлять 34% його території. У значній мірі забруднені угіддя Ріпкинського (14%), Корюківського (8,6%), Чернігівського (8,1%), Сосницького (4%) та Новгород-Сіверського (6%) районів (рис. 1, 2). Набагато складнішою в області є ситуація зі стронцієм-90. Майже 97% сільськогосподарських угідь регіону відноситься до зони посиленого радіоекологічного контролю. Понад 88  тис. га мають забрудненість, що перевищує 15 Кі/км2. Найбільшу щільність забруднення ґрунту стронцієм-90 мають сільгоспугіддя Козелецького району. Тут 31% їх площі має забруднення в межах 0,15-3 Кі/км2.




Властивість нагромаджувати підвищену кількість радіонуклідів притаманна “дарам лісу”, насамперед грибам. У Чернігівській області перевищення допустимих рівнів радіонуклідів у грибах спостерігається в Чернігівському, Добрянському, Остерському, Корюківському, Семенівському та Новгород-Сіверському держлісгоспах, де рівень забруднення сухих грибів – 2590 – 118600 Бк/кг, що більше ніж у 40 разів перевищує допустимий рівень (ДР – 97 – 2500 Бк/кг). Значного забруднення зазнала зелена маса природних угідь в Семенівському (20%), Сосницькому (10%), Козелецькому (8%), Чернігівському (5%) та Корюківському (3,6%) районах.

До сьогодні спостерігається також певне підвищення середнього рівня забруднення овочів та молока. Так, порівняно з 1992 р. забрудненість молока зросла в 1,5 рази. Підвищення середнього рівня забруднення молока можна пояснити значним забрудненням зеленої маси пасовищ. Особливо забруднене молоко в Ріпкинському районі, де майже в кожному четвертому обстеженому селі молоко мало підвищений рівень забруднення. При цьому найбільша середня радіоактивність молока сягала 180 Бк/л. Забруднене м’ясо виявлено в господарствах Семенівського, Козелецького та Ріпкинського районів [6].

Для оцінки взаємозалежності між станом екологічної ситуації та рівнем депресивності території був використаний кореляційний аналіз.

Рівень впливу антропогенних чинників та стан довкілля адміністративних районів оцінювався з допомогою таких синтетичних показників, як промислове, сільськогосподарське, транспортне, сельбищне навантаження, обрахунки яких були здійснені О.В. Барановською [1]. Аналізувалися також показники забрудненості території стронцієм та цезієм.

Вихідною базою для визначення рівня деградації (депресивності) сільських адміністративних районів стали матеріали статистичного обстеження сільських населених пунктів Чернігівської області. До аналізу було залучено 18 показників, які характеризували такі основні блоки: а) демографічна ситуація; б) особливості розселення населення; в) структура зайнятості сільських жителів; г) соціальна сфера.

Для приведення зазначених показників до єдиної розмірності використовувався традиційний метод, коли кожен з них порівнювався із пересічним по області значенням. Таким чином, замість абсолютних значень були отримані індекси щодо кожного з блоків, які в подальшому були переведені у бали. На основі бального підходу було проведене групування адміністративних районів Чернігівщини за рівнем депресивності сільської місцевості (рис. 3).

Обрахунки кореляційної залежності між показниками депресивності території та показниками, що характеризують стан екологічної ситуації, засвідчили, що між ними існує середній за силою зв’язок. Водночас це не спростовує твердження, що екологічна ситуація є фактором депресивності. Втім на Чернігівщині, очевидно, більш вагомими чинниками депресивності є низький рівень промислового розвитку, дрібноселенність розселення, занепад сільськогосподарського виробництва тощо.

Крім того, екологічна ситуація може бути причиною локальних депресій. Це можна простежити на прикладі північних і північно-східних районів Чернігівщини (Новгород-Сіверського, Корюківського, Семенівського, Ріпкинського), де значна деградація сільської місцевості тісно корелює з радіоактивним забрудненням території.




Рис. 3. Групування адміністративних районів Чернігівщини за рівнем депресивності сільської місцевості


У складі екологічного чинника найбільш вагомою причиною регіональної депресії стало радіоактивне забруднення території. Воно вносить обмеження на розвиток традиційних для даної місцевості видів господарської діяльності, наприклад землеробства чи пасовищного скотарства (пасовища вміщують понаднормативну кількість радіонуклідів). Негативно позначилося радіоактивне забруднення і на діяльності торфовидобувних підприємств. Так, у Ріпкинському районі припинив свою діяльність найбільший на Чернігівщині Замглайський торфобрикетний завод. Втративши бюджетоформуюче підприємство, місцева громада постала перед проблемою наповнення місцевого бюджету, безробіття, а селище міського типу Замглай перетворилося на типове депресивне поселення. Поступово втрачає перспективи розвитку і місто Славутич, де проживають працівники закритої Чорнобильської АЕС. Навіть створення спеціальної економічної зони з однойменною назвою не рятує ситуацію. Після введення заборони (з 1 квітня 2005 р.) на діяльність спеціальних економічних зон відтік населення із Славутича посилився, а саме місто поступово набуває ознак депресії.

Радіоактивна забрудненість території накладає відбиток на розвиток рекреаційного комплексу, який може розглядатися як один із чинників санації депресивних територій.

Висновки. Екологічна ситуація може бути вагомим чинником депресивності території. На Чернігівщині, яка характеризується середнім рівнем складності екологічної ситуації, взаємозалежність між показниками депресивності адміністративних районів та їх екологічною ситуацією, є помірною. Серед складників екологічної ситуації найбільший вплив на поширення явищ депресії має радіоактивне забруднення території. Це добре простежується на прикладі таких північних районів Чернігівської області як Ріпкинський, Семенівський, Корюківський та Новгород-Сіверський, а також окремих сільських та міських поселень регіону.

Література

1. Барановська О.В. Ландшафтно-екологічний аналіз території Чернігівської області. – Автореф. дис. … канд. географ. наук. – К., 1997. – 24 с. 2. Заставний Ф.Д. Екологічна депресивність регіонів України // Географія та основи економіки у школі. – 2005. – №5. – С. 40 – 48. 3. Коломійчук С.В. Соціально-економічний розвиток адміністративного району в умовах перехідної економіки (підходи до вивчення, стратегія розвитку). – Тернопіль: Укрмедкнига, 2001. – 440 с. 4. Лексин В. Региональная диагностика: сущность, предмет, методы // Российский экономический журнал. 2003. – № 9 – 10. – С. 72 – 83. 5. Паньков І. Десна після аварії на ЧАЕС // Зелений світ, 1997. – №18. 6.Радіаційна ситуація на сільськогосподарських угіддях Чернігівської області та заходи щодо зниження її негативної дії (методичні рекомендації) / Під ред. П.П. Надточія. – К.: Аграрна наука, 1998. – 76 с.

Summary

M.А.Baranovsky, O.V.Baranovskaja. The Ecological Situation аs the Factor of Regional Depressives.

The influence on the ecological factors to form the regional depression is examined. The most critical ecological problems of the Chernigiv region are revealed. The interdependency between the level of the acuteness of the ecological situation and the state of the depression of the territory is characterized on the example of the administrative area of the Chernigiv province.


УДК 504.054:613.648(477.51)

В.М. Гавій, С.О. Коваленко

Радіаційне забруднення сільськогосподарських угідь Чернігівської області та його вплив на здоров’я населення


У статті проаналізовано радіоекологічну ситуацію сільськогосподарських угідь Чернігівської області. Подано аналіз динаміки забрудненості сільськогосподарської продукції радіонуклідами цезію та стронцію. Встановлено особливості вторинного перерозподілу радіонуклідів в агроландшафтах. Проведено аналіз захворюваності населення на новоутворення, злоякісні пухлини, хвороби системи кровообігу, ендокринної системи, органів дихання за післяаварійний період.

^ Постановка проблеми. У результаті аварії на Чорнобильській АЕС у 1986 р. більшість території України є радіоактивно забрудненою. Чернігівську область відносять до тих областей, які найбільш постраждали в результаті цієї аварії.

Великі території сільськогосподарських угідь виявились забруднені радіонуклідами великі території. Адже, радіонукліди, які знаходились в повітрі, осідали на надземні частини рослин, на поверхню ґрунту. У зв’язку з цим дослідження масштабів радіоактивного забруднення сільськогосподарських угідь Чернігівщини є актуальною проблемою сьогодення.

Проблеми радіаційного забруднення Чернігівської області відображені в працях спеціалістів обласного державного проектно-технологічного центру охорони родючості ґрунтів і якості продукції [2, 3], Державного управління екології та природних ресурсів у Чернігівській області [2]. Питання впливу радіоактивного забруднення на стан здоров’я населення вивчається багатьма авторами [4; 5; 6; 7]. Але це питання залишається актуальним і нині.

Метою роботи є встановлення особливостей радіоактивного забруднення сільськогосподарських угідь та його вплив на стан здоров’я населення Чернігівщини.

^ Виклад основного матеріалу. Основне радіоактивне забруднення території Чернігівщини визначається цезієм-137 і в меншій мірі – стронцієм-90. На сьогодні спостерігається явище вторинного перерозподілу радіонуклідів, унаслідок чого радіоактивні речовини накопичуються у ґрунті. У зв’язку з цим значні площі сільськогосподарських угідь області є забрудненими.

Із 2103,4 тис.га земель Чернігівщини, що перебувають у користуванні сільськогосподарських підприємств та господарств, орні землі займають 1372,8 тис.га, перелоги – 81,6 тис.га, багаторічні насадження – 24,9 тис.га, сіножаті та пасовища – 624,1 тис.га.

Унаслідок аварії на ЧАЕС у Чернігівській області забруднено цезієм-137 вище 1 Кі/км2 72,015 тис.га сільськогосподарських угідь. Найбільш забруднені 7 районів: райони, які прилеглі до 30-км зони „відчуження” (Козелецький, Чернігівський, Ріпкинський) та північно-східні райони (Семенівський, Корюківський, Сосницький, Новгород-Сіверський). Ґрунтовий покрив цих районів характеризується переважною дерново-підзолистих ґрунтів (43% від загальної площі районів). Сірі лісові ґрунти займають 33%, торфово-болотні й болотні – 9%. Дерново-підзолисті ґрунти характеризуються низьким рівнем родючості, процентний вміст гумусу варіює від 0,4 – 1,8%. Наявність у ґрунтовому вбирному комплексі водню та алюмінію, недостатня насиченість основами зумовлюють підвищену кислотність ґрунтів, їх pH коливається в межах 4,4 – 5,5. Значна кислотність призводить до зростання частки водорозчинних і обмінних форм 90Sr і l37Cs. У зв'язку з цим в ґрунтах таких типів рухливість 90Sr та l37Cs підвищується, знижується міцність їх фіксації у ґрунті і зростає інтенсивність надходження їх у рослини. У свою чергу, сірі лісові ґрунти мають низький показник буферної здатності для кислотного інтервалу та середній – для лужного. Зазначені ґрунти характеризуються низькою сумою ввібраних основ, а, отже, й обмінного кальцію. У зв'язку з наявністю гідролітичної кислотності ґрунти недонасичені основами, мають низький вміст обмінних форм калію та середній вміст рухомих форм фосфору. Оскільки калій є аналогом цезію, а кальцій – стронцію, то низький вміст їх у ґрунті призводить до підвищення рухливості l37Cs та 90Sr у ґрунті.

Щільність забруднення сільгоспугідь радіонуклідами була визначена при суцільному обстеженні у 1991 – 1993 рр. Чернігівським обласним радіоекологічним центром. Протягом наступних років проводились уточнюючі обстеження незначних за площею земельних ділянках. Найбільш забрудненими цезієм-137 є сільськогосподарські угіддя Семенівського району, де понад 34% їх мають щільність понад 1 Кі/км2. Значною мірою забруднені угіддя Ріпкинського району – 14%, Корюківського – 8,6%. Забруднені сільськогосподарські угіддя (понад 1 Кі/м2 137Cs) 145 господарств Чернігівської області становлять площу 177,2 тис.га.

Площа забрудненості сільськогосподарських угідь області 90Sr вище 0,02 Кі/км2 становить 2339,8 тис.га. При цьому найбільш забруднені сільгоспугіддя Козелецького, Ріпкинського та Чернігівського районів. Сільгоспугіддя з рівнем забрудненості понад 3 Кі/км2 виявлено лише в Чернігівському районі.

Протягом післяаварійного періоду відбувається процес самодезактивації поверхневого шару ґрунтів, але швидкість його незначна. Горизонтальна міграція радіонуклідів не зумовила відчутного перерозподілу їх в агроландшафтах. Інтенсивніше 137Cs мігрує в дерново-підзолистих ґрунтах. У
0 – 10 см шарі дерново-підзолистого супіщаного ґрунту за післяаварійний період відбулося зниження вмісту 137Cs з 46% до 39% загальної його кількості. Двадцятисантиметровий шар характеризується рівномірним розподілом, тут зосереджено в середньому 41% забруднюючої речовини, а в 20 – 40 см шарі спостерігається зниження забрудненості до мінімального рівня. Триває процес природної самодезактивації 90Sr з ґрунту. Проте його швидкість також незначна. Змив радіостронцію в річкові системи на території області становить 0,1 – 1 % за рік загальних запасів на даній площі. У той же час змив 137Cs значно менший і не перевищує 0,1 % за рік [1].

Сільськогосподарська продукція та продукти харчування, вироблені на забрудненій радіонуклідами території, вважаються забрудненими. Динаміка рівнів забруднення радіоцезієм рослинницької продукції вказує на те, що в останні роки не спостерігається їх суттєвого зниження. В основному вони стабілізувались. Кількість досліджених центром „Облдержродючість” зразків рослинницької продукції у 2004 р. склала 6036 шт., з них із перевищенням допустимих рівнів – 140 шт., основна маса яких припадає на Чернігівський та Семенівський райони [2]. Динаміка середніх рівнів забруднення радіоцезієм сільськогосподарської продукції наведена у таблиці 1.

Таблиця 1.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

Схожі:

А. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення iconА. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Видається щорічно Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2007 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення
А. О. Корнус, кандидат географічних наук, доц. (відп секретар); В. Ю. Некос, доктор географічних наук, проф.; О. П. Ковальов, доктор...
А. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення iconНових надходжень до бібліотеки вересень
Екологія І раціональне природокористування [Текст] : збірник наукових праць / [Нешатаєв Б. М., Цикін В. О., Н. Н. Чайченко та ін.]....
А. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення iconБібліотека Бюлетень нових надходжень до бібліотеки жовтень
А. С. Макаренка [Текст] : [збірник наукових праць]. Вип. 2 : Географічні науки / м-во освіти І науки, молоді та спорту України, Сумдпу...
А. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення iconА. С. Макаренка філософія науки: традиції та інновації
Друкується згідно з рішенням вченої ради Сумського державного педагогічного університету ім. А. С. Макаренка (протокол №5 від 24....
А. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення iconСумський державний педагогічний університет ім. А. С. Макаренка бібліотека профілізація навчання в загальноосвітній та вищій школі: стратегічно-якісний напрямок розвитку освіти сучасного суспільства Науково-допоміжний бібліографічний покажчик Суми
Науково-допоміжний бібліографічний покажчик / Укл.: З. М. Горова, В. В. Косенко, Н. А. Чайка. – Суми: Сумдпу ім. А. С. Макаренка,...
А. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення icon2007–2009 рр. До 85-річчя заснування Сумдпу ім. А. С. Макаренка
Бібліографічний покажчик друкованих наукових праць викладачів Сумського державного педагогічного університету
А. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення iconСумський державний педагогічний університет ім. А. С. Макаренка бібліотека екскурсійно-туристична та краєзнавча робота з молоддю: навчально-пізнавальна й оздоровча цінність
Науково-допоміжний бібліографічний покажчик / уклад.: З. М. Горова, В. В. Косенко. – Суми : Сумдпу ім. А. С. Макаренка, 2012. – 236...
А. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення iconУдк 316. 647: 291. 7 В. П. Павленко
Опубліковано: Філософія науки: традиції та інновації.№1(2). Суми, Сумдпу ім. А. С. Макаренка. 2010. с. 149-157
А. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення iconБібліотека Бюлетень нових надходжень до бібліотеки
Текст] / м-во освіти та науки, молоді та спорту України, Сумськ держ пед ун-т ім. А. С. Макаренка, Природничо-географіч факультет;...
А. С. Макаренка екологія І раціональне природокористування збірник наукових праць Суми Сумдпу ім. А. С. Макаренка 2006 удк 50(08) ббк 20я43 е 45 Друкується згідно з рішення iconУдк 316. 346. 2 – 055. 2(477. 52) Костенко А. М., Світайло Н. Д
Опубліковано: Філософія науки: традиції та інновації.№1(2). Суми, Сумдпу ім. А. С. Макаренка. 2010. с. 158- 167
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи