МЕТОДИКА ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ, МОНИТОРИНГА И МЕТОДИКА ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ, МОНИТОРИНГА И ПРОГНОЗА АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРОГНОЗА АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА

ГЕОЛОГИЧЕСКУЮ СРЕДУ В БЕРЕГОВОЙ ЗОНЕГЕОЛОГИЧЕСКУЮ СРЕДУ В БЕРЕГОВОЙ ЗОНЕ

В.А.ШахвердовВ.А.ШахвердовВсероссийский научно-исследовательский геологический институт Всероссийский научно-исследовательский геологический институт

им. А.П.Карпинского (ВСЕГЕИ), Санкт-Петербург, им. А.П.Карпинского (ВСЕГЕИ), Санкт-Петербург, 199106, С.-Петербург, Средний пр., д. 74,199106, С.-Петербург, Средний пр., д. 74,

Vadim_Shakhverdov@vsegei.ruVadim_Shakhverdov@vsegei.ru

картировании современной инфраструктуры антропогенной картировании современной инфраструктуры антропогенной деятельности человека;деятельности человека;

использовании при выделении потенциальных и прямых использовании при выделении потенциальных и прямых

источников загрязнения компонентов природной среды;источников загрязнения компонентов природной среды;

определении потенциальной экологической опасности определении потенциальной экологической опасности территорий интенсивных типов землепользования для территорий интенсивных типов землепользования для сопредельных с ними территорий, выделении сопредельных с ними территорий, выделении потенциальных конфликтных зон.потенциальных конфликтных зон.

Предназначение карты техногенных объектов,Предназначение карты техногенных объектов,по мнению авторов рекомендаций, заключается в:по мнению авторов рекомендаций, заключается в:

фрагмент легенды к листу Государственной геологической карты м-ба: 1:200 000,

-площади с различным типом хозяйственного использования (буквенный индекс – тип деятельности):

-населенные пункты

- дороги: а). автомобильные, б). железные

-сельскохозяйственные угодья

-карьеры

L L L L L L L

- вырубки

-водозаборы подземных вод с производительностью свыше 1000 м3/сут.

•1М -локальные антропогенные объекты, не выражающиеся в масштабе карты

- границы площадных антропогенных объектов

Антропогенные объекты: Характеристика хозяйственного использования территории

Ж

Сельскохозяйственный: земледелие З животноводство Ж птицеводство Пт земледелие и животноводство З-ЖГорнодобывающаяПромышленность ГдПерерабатывающая промышленность: металлургическая М строительная С целлюлозно-бумажная ЦбПроизводство энергии ЭТранспорт ТрЛесное хозяйство ЛСелитебные территории СеРекреационные площади РПриродоохранные территории ОПТерритории смешанногоосвоения СМ

Под техногенной (антропогенной) нагрузкой «следует Под техногенной (антропогенной) нагрузкой «следует понимать степень прямого или косвенного воздействия понимать степень прямого или косвенного воздействия

людей и их хозяйства на природу в целом, на отдельные ее людей и их хозяйства на природу в целом, на отдельные ее компоненты и элементы. В понятие «техногенной нагрузки» компоненты и элементы. В понятие «техногенной нагрузки»

интегрируется сложный комплекс факторов и процессов, интегрируется сложный комплекс факторов и процессов, влияющих на изменение геологической среды»влияющих на изменение геологической среды»

Н.Ф. Реймерс, А.В. Яблоков Н.Ф. Реймерс, А.В. Яблоков

ФакторФактор – причина, движущая сила какого-либо процесса, определяющая – причина, движущая сила какого-либо процесса, определяющая его характер или отдельные его черты.его характер или отдельные его черты.

КритерийКритерий – признак, основание, правило принятия решения по оценке – признак, основание, правило принятия решения по оценке чего-либо на соответствие предъявленным требованиям (мере).чего-либо на соответствие предъявленным требованиям (мере).

Оценка факторов техногенной нагрузки и нарушений состояния Оценка факторов техногенной нагрузки и нарушений состояния геологической среды основывается на установлении оценочных геологической среды основывается на установлении оценочных мультипликативных показателей путем пересчета основных мультипликативных показателей путем пересчета основных характеристик по каждой точке наблюдения и проведении их характеристик по каждой точке наблюдения и проведении их сопоставления между собой. сопоставления между собой. Расчет производится по единой методике отдельно для факторов Расчет производится по единой методике отдельно для факторов техногенной нагрузки и нарушений состояния геологической среды и техногенной нагрузки и нарушений состояния геологической среды и сопредельных с ней сред с получением двух независимых сопредельных с ней сред с получением двух независимых коэффициентов.коэффициентов. Эти величины предлагается определять как:Эти величины предлагается определять как: коэффициент оценки потенциального техногенного риска, коэффициент оценки потенциального техногенного риска,

коэффициент оценки техногенных нарушений коэффициент оценки техногенных нарушений.. Оценка и сравнение качества объектов (точек наблюдения) между собой Оценка и сравнение качества объектов (точек наблюдения) между собой представляет собой процесс измерения (приписывание чисел объектам в представляет собой процесс измерения (приписывание чисел объектам в соответствии с определенными правилами), который можно определить соответствии с определенными правилами), который можно определить как процедуру сравнения характеристик по выбранным элементам как процедуру сравнения характеристик по выбранным элементам сравнения (факторам, признакам). Этот алгоритм включает три основных сравнения (факторам, признакам). Этот алгоритм включает три основных этапа:этапа: 1. характеристика – выбор элементов сравнения (факторов, 1. характеристика – выбор элементов сравнения (факторов, признаков), признаков), 2. показатель – установление уровней для элементов сравнения, 2. показатель – установление уровней для элементов сравнения, 3. процедура сравнения – кодировка и расчет коэффициента оценки. 3. процедура сравнения – кодировка и расчет коэффициента оценки.

Этап 1. Выбор основных элементов сравненияЭтап 1. Выбор основных элементов сравнения(факторов и критериев-признаков)(факторов и критериев-признаков)

Факторы техногенного воздействия

1.региональная плотность постоянного населения;

2.отдельно расположенные промышленные предприятия;

3.аварийно опасные объекты (ЛАЭС);

4.намывные территории и гидротехнические сооружения;

5.затопленные потенциально опасные объекты;

6.порты и нефтяные терминалы;

7.основные фарватеры и рейдовые стоянки;

8.месторождения полезных ископаемых;

9.Североевропейский газопровод;

Этап 1. Выбор основных элементов сравненияЭтап 1. Выбор основных элементов сравнения(факторов и критериев-признаков)(факторов и критериев-признаков)

Критерии-признаки нарушения состояния геологической среды и спредельных с ней сред

1.степень антропогенного изменения природного ландшафта;

2.свалки и полигоны промышленных и бытовых отходов, в том числе грунта

(дампинга);

3.очаги пожаров;

4.химическое загрязнение донных осадков и почв тяжелыми металлами;

5.химическое загрязнение донных осадков и почв органическими соединениями

(гексанрастворимыми нефтепродуктами);

6.радиационное загрязнение донных осадков и почв 137Cs;

7.химическое загрязнение придонных вод;

8.механическое загрязнение водных объектов (зоны с низкой интегральной

прозрачностью);

9.химическое загрязнение водных объектов;

10.тепловое загрязнение водных объектов;

Этап 2. Установление уровней качественных и Этап 2. Установление уровней качественных и количественных элементов сравнения (факторов и количественных элементов сравнения (факторов и

критериев - признаков), примеры кодирования.критериев - признаков), примеры кодирования.Региональная плотность постоянного населения:Санкт-Петербург – 1,более 800 чел. на км2 – 2 (небольшие города),100 – 200 чел. на км2 – 3 (поселки городского типа),до 100 чел. на км2 – 4, Максимальное значение – 4.

Наличие потенциальных аварийно-опасных объектов:есть – 1,нет – 2,Максимальное значение – 2.

Степень антропогенной нарушенности природного ландшафта:сильная (более 25%) – 1,средняя (3-25%) – 2,слабая (до 3%) – 3, Максимальное значение – 3.

Химическое загрязнение донных осадков и почв тяжелыми металлами (Zc относительно фона):чрезвычайно опасное (Zc>128) – 1,опасное (Zc>32-128) – 2,умеренно опасное (Zc>16-32) – 3,допустимое (Zc<16) – 4,Максимальное значение – 4.

Применяется шкала интервалов. Чем выше значение кода, тем ниже вероятность или степень техногенного воздействия.

Этап 3. Расчет коэффициента интегральной оценкиЭтап 3. Расчет коэффициента интегральной оценкии процедура сравненияи процедура сравнения

объекты (станции)

наблюдения

Координаты Элементы сравнения (факторы)  

широта долгота 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Коэффи

циент качества

кодировка

Станция №1 60,3682 28,6013 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1  

Станция №2 60,3757 28,5897 4 3 3 3 2 3 2 3 3 4 3 5  

макс. значение фактора     4 3 3 3 2 3 2 3 3 4 3 5  

кодировка с нормированием

Станция №1     0,25 0,33 0,33 0,33 0,50 0,33 0,50 0,33 0,33 0,25 0,33 0,20  

Станция №2     1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00  

определение весовых коэффициентов

средний вес фактора,%   6%6% 8%8% 8%8% 9%9% 10%10% 9%9% 3%3% 10%10% 4%4% 11%11% 9%9% 13%13%  

Экспетр №1     5% 5% 7% 5% 5% 3% 3% 30% 5% 7% 12% 13%  

Экспетр №2     4% 8% 7% 9% 12% 7% 8% 11% 4% 11% 15% 4%  

Экспетр №3     7% 8% 10% 5% 5% 7% 4% 13% 7% 12% 11% 11%  

Экспетр №4     5% 5% 10% 5% 20% 15% 0% 5% 0% 15% 5% 15%  

Экспетр №5     10% 20% 5% 2% 10% 10% 2% 6% 5% 10% 10% 10%  

Экспетр №6     0% 0% 10% 20% 10% 10% 0% 0% 0% 15% 5% 30%  

Экспетр №7     9% 9% 9% 9% 9% 10% 5% 5% 5% 10% 10% 10%  

Экспетр №8     10% 10% 5% 15% 5% 10% 5% 10% 5% 10% 5% 10%  

расчет коэффициента качества (с учетом весового коэффициента)

Станция №1 60,3682 28,6013 0,02 0,03 0,03 0,03 0,05 0,03 0,02 0,03 0,01 0,03 0,03 0,03 0,32

Станция №2 60,3757 28,5897 0,06 0,08 0,08 0,09 0,10 0,09 0,03 0,10 0,04 0,11 0,09 0,13 1,00

Схема интегральной оценки техногенного воздействияСхема интегральной оценки техногенного воздействия(береговая зона восточной части Финского залива)(береговая зона восточной части Финского залива)

Основные результаты:

Методика позволяет перейти от качественных показателей техногенного нарушения состояния геологической среды к количественным;

К количественным показателям могут применяться методы математической обработки совместно с другими аналитическими данными;

Анализ изменения количественных параметров во времени позволяет оценить характер, направленность и динамику происходящих изменений состояния геологической среды и сопредельных с ней сред, выделить на этой основе ключевые участки береговой зоны наиболее подверженные изменениям и требующие специального изучения;

Методика позволяет моделировать последствия определенных управленческих решений при ведении хозяйственной деятельности в береговой зоне;

Полученные количественные показатели могут использоваться в автоматических информационных системах.

Расчет коэффициента интегральной оценкиРасчет коэффициента интегральной оценкии процедура сравненияи процедура сравнения

объекты (станции)

наблюдения

Координаты Элементы сравнения (факторы)  

широта долгота 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Коэффи

циент качества

кодировка

Станция №1 60,3682 28,6013 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1  

Станция №2 60,3757 28,5897 4 3 3 3 2 3 2 3 3 4 3 5  

макс. значение фактора     4 3 3 3 2 3 2 3 3 4 3 5  

кодировка с нормированием

Станция №1     0,25 0,33 0,33 0,33 0,50 0,33 0,50 0,33 0,33 0,25 0,33 0,20  

Станция №2     1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00  

определение весовых коэффициентов

средний вес фактора,%   6%6% 8%8% 8%8% 9%9% 10%10% 9%9% 3%3% 10%10% 4%4% 11%11% 9%9% 13%13%  

Экспетр №1     5% 5% 7% 5% 5% 3% 3% 30% 5% 7% 12% 13%  

Экспетр №2     4% 8% 7% 9% 12% 7% 8% 11% 4% 11% 15% 4%  

Экспетр №3     7% 8% 10% 5% 5% 7% 4% 13% 7% 12% 11% 11%  

Экспетр №4     5% 5% 10% 5% 20% 15% 0% 5% 0% 15% 5% 15%  

Экспетр №5     10% 20% 5% 2% 10% 10% 2% 6% 5% 10% 10% 10%  

Экспетр №6     0% 0% 10% 20% 10% 10% 0% 0% 0% 15% 5% 30%  

Экспетр №7     9% 9% 9% 9% 9% 10% 5% 5% 5% 10% 10% 10%  

Экспетр №8     10% 10% 5% 15% 5% 10% 5% 10% 5% 10% 5% 10%  

расчет коэффициента качества (с учетом весового коэффициента)

Станция №1 60,3682 28,6013 0,02 0,03 0,03 0,03 0,05 0,03 0,02 0,03 0,01 0,03 0,03 0,03 0,32

Станция №2 60,3757 28,5897 0,06 0,08 0,08 0,09 0,10 0,09 0,03 0,10 0,04 0,11 0,09 0,13 1,00

Спасибо за внимание !Спасибо за внимание !