АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУК О ЗЕМЛЕ · 2Польша, Слупск, Поморская академия E-mail: [email protected] СПЕКТРАЛЬНО-ВРЕМЕННОЙ

Государственное научное учреждение

«Институт природопользования НАН Беларуси»

Учреждение образования

«Брестский государственный университет имени А. С. Пушкина»


«Брестский государственный технический университет»

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУК О ЗЕМЛЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ ТРАНСГРАНИЧНЫХ РЕГИОНОВ

Сборник материалов

IV Международной научно-практической конференции,

приуроченной к 1000-летию города Бреста

Брест, 12–14 сентября 2019 года

В двух частях

Часть 2

Брест

БрГУ имени А. С. Пушкина

2019

УДК 551.1/4

ББК 26.3

А 43

Рекомендовано редакционно-издательским советом Учреждения образования

«Брестский государственный университет имени А. С. Пушкина»

Редакционная коллегия:

А. К. Карабанов, М. А. Богдасаров, А. А. Волчек

Рецензенты:

доктор географических наук, профессор И. И. Кирвель

доктор технических наук, профессор В. С. Северянин

А 43 Актуальные проблемы наук о Земле: исследования транс-

граничных регионов : сб. материалов IV Междунар. науч.-практ.

конф., приуроч. к 1000-летию г. Бреста, Брест, 12–14 сент. 2019 г. :

в 2 ч. / Ин-т природопользования НАН Беларуси, Брест. гос. ун-т

им. А. С. Пушкина, Брест. гос. техн. ун-т ; редкол.: А. К. Карабанов,

М. А. Богдасаров, А. А. Волчек. – Брест : БрГУ, 2019. – Ч. 2. – 293 с.

ISBN 978-985-555-998-7 (ч. 2).

ISBN 978-985-555-996-3.

В сборник включены материалы, посвященные различным вопросам

геологии, географии, экологии и природопользования.

Издание адресовано ученым и специалистам, а также аспирантам,

магистрантам и студентам соответствующего профиля.

УДК 551.1/4

ББК 26.3

ISBN 978-985-555-998-7 (ч. 2) © УО «Брестский государственный

ISBN 978-985-555-996-3 университет имени А. С. Пушкина», 2019

3

Секция 5

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ: СОСТОЯНИЕ, ДИНАМИКА, ПРОГНОЗ

УДК 556.165:556.16.06(476)

А. А. ВОЛЧЕК1, С. И. ПАРФОМУК

1, Ан. А. ВОЛЧЕК

1, И. И. КИРВЕЛЬ

2

1Беларусь, Брест, БрГТУ

2Польша, Слупск, Поморская академия

E-mail: [email protected]

СПЕКТРАЛЬНО-ВРЕМЕННОЙ АНАЛИЗ ЦИКЛИЧНОСТИ

КОЛЕБАНИЙ УРОВНЕЙ ВОДЫ ОЗЕР БЕЛАРУСИ

И ПОЛЬШИ

Сегодня территория Беларуси и Польши достаточно изучена в гидрологи-

ческом отношении, однако вопросы колебания уровня воды во времени требуют

детального исследования с целью прогнозирования их изменения в будущем.

Водные ресурсы в основном формируются под воздействием природно-

климатических факторов, однако в последнее время антропогенные воздействия

становятся все более существенными и в ряде случаев соизмеримы с естествен-

ными процессами формирования водного режима [1; 2].

Располагая необходимым объемом информации об уровне за продолжи-

тельный период наблюдений, современными геоинформационными системами и

технологиями, следует дать количественную оценку изменениям уровня воды

озер [3; 4].

Природным явлениям, в том числе водным ресурсам, характерна циклич-

ность во времени. Использование методов применения малопараметрических

нелинейных динамических моделей, позволяющих описать физические меха-

низмы цикличности многолетних колебаний уровня воды, сохраняет свою акту-

альность. При определении параметров цикличности прибегают к нескольким

методикам. Проведение спектрально-временного анализа является одним из ос-

новных способов определения цикличности колебаний водных ресурсов. Целью

настоящей работы является выявление закономерностей цикличности колебаний

средних годовых уровней воды озер Польши и Беларуси.

В качестве исходных данных использованы уровни 25 озер (9 – на терри-

тории Беларуси, 16 – на территории Польши) с единым периодом наблюдений –

с 1956 по 2010 г. включительно, т. е. 55 лет.

В Польше насчитывается около 7 тыс. озер площадью водного зеркала

более 1 га. По плотности озер в Европе Польша занимает второе место после

Финляндии. Особенно ярко выраженным озерным краем является северо-

восточная часть Польши, где озера составляют примерно 10 % территории.

В Беларуси насчитывается около 10 тыс. озер, площадь водного зеркала которых

составляет 2 000 км2 и объем воды 6–7 км

3.

Материалом для исследования озер Польши послужили данные многолет-

них инструментальных наблюдений за уровнем воды на 16 озерах: 3 озера рас-

mailto:[email protected]

4

положено в Великом Польском Поозерье, 4 – в Поморском Поозерье и 9 – в Ма-

зурском Поозерье. Материалом для исследования озер Беларуси послужили дан-

ные многолетних инструментальных наблюдений за уровнем воды, проведенных

Гидрометеослужбой на 9 крупнейших озерах Беларуси, расположенных в Бело-

русском Поозерье и Белорусском Полесье. При отборе озер во внимание прини-

мались два критерия: полнота данных наблюдений и отсутствие антропогенного

влияния. В настоящее время практически все водосборы подвержены антропо-

генным нагрузкам в той или иной степени, поэтому гидрологический режим рас-

сматриваемых озер является квазистационарным [5].

В связи с тем что в рядах наблюдений имелись пропуски, а также для при-

ведения временных рядов к единому расчетному периоду, нами выполнены рас-

четы по их восстановлению и продлению. Для этих целей использовался множе-

ственный регрессионный анализ. В частности, для озера Лукомское выполнено

продление временного ряда с 1956 по 1974 г., озера Выгонощанское – с 1956 по

1964 г., озера Мястро – с 1956 по 1961 г., озера Червоное – с 1956 по 1957 г. и озера

Дривяты – за 1956 г. Для озера Ямно восстановлено значение уровня воды за 1985 г.

Для озера Лебско в средние значения с 1956 по 1969 г. добавлено 100 см, т. к. на эту

величину увеличился уровень в результате регулирования озера в 1970 г.

Анализ цикличности колебаний уровня воды озер Беларуси и Польши

проведен с использованием спектрально-временного анализа (далее – СВАН),

в основу которого положено вычисление спектров вариации на скользящих вре-

менных отрезках [6]. Спектр вариаций представляет собой набор амплитуд гар-

монических составляющих, частоты которых откладывают на оси ординат

СВАН-диаграммы, а значения на оси абсцисс соответствуют середине временно-

го окна. Об амплитуде спектра можно судить по степени яркости фона диаграм-

мы – чем ярче фон, тем больше амплитуда. Расположенная справа от СВАН-

диаграммы легенда показывает интенсивность процесса колебаний.

При построении СВАН-диаграмм длина временного окна принята равной

18 годам, т. е. трети инструментального периода наблюдений. На рисунке изоб-

ражены СВАН-диаграммы уровня воды некоторых озер Беларуси и Польши

за период 1956–2010 гг.

Практически для всех озер характерно наличие короткопериодных циклов

3, 5 и 10 лет. Для 10 исследуемых озер характерно наличие одного цикла длиной

10 лет (5 лет – только у озера Райгродзке). Озера Польши имеют как по одному,

так и по два цикла, длина которых в подавляющем большинстве составляет 5 и

10 лет. Так, для озер Белое, Элцке, Ямно, Нидзке, Остшицке, Студзеничне и

Вигры характерно наличие одного 10-летнего цикла колебаний уровня воды, а у

озера Райгродзке наблюдается один 5-летний цикл в 1961–1967 гг. У озер Бис-

купиньске, Хажиковске, Дрвенцке, Гопло и Езёрак выявлены 5 и 10-летние цик-

лы, у озер Лебско и Рось – 3- и 5-летние, а у озера Славске – 3- и 10-летние цик-

лы колебаний уровня воды.

5

а) б)

в) г)

д) е)

Рисунок – СВАН-диаграммы временных рядов уровня воды

озер Беларуси и Польши:

а – Элцке; б – Выгонощанское; в – Бискупиньске; г – Освейское;

д – Мястро; е – Лукомское

6

Для территории Беларуси наиболее характерно наличие одновременно

3-, 5- и 10-летних циклов, что наблюдается у озер Дривяты, Лукомское, Мястро

и Нещердо. Для озера Сенно выявлены 3- и 5-летние циклы колебаний уровня

воды, а у озера Освейское обнаружены 5- и 10-летние циклы. У трех озер (Выго-

нощанское, Нарочь и Червоное) обнаружен только 10-летний цикл колебаний.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Логинов, В. Ф. Современные изменения водных ресурсов Республики Бела-

русь / В. Ф. Логинов, А. А. Волчек, С. И. Парфомук // География и природ. ресурсы. –

Новосибирск, 2008. – 4. – С. 149–154.

2. The present-day condition of water resources in Belarus / Alexander A. Volchek

[et. al.] // Limnological Review. – 2013. – 4. – P. 221–227.

3. Choiński, A. Changes in Water Resources of Polish Lakes as Influenced by Natural

and Anthropogenic Factors / A. Choiński, M. Ptak, A. E. Ławniczak // Polish Journal of Envi-

ronmental Studies. – 2016. – 25 (5). – P. 1883–1890.

4. Озера Беларуси : cправочник / Б. П. Власов [и др.]. – Минск : БГУ,

2004. – 284 с.

5. Spectral analysis of water level fluctuations in Belarusian and Polish lakes /

A. Volchak [et al.] // Bulletin of Geography. Physical Geography Series. – Torun, 2017. –

12. – P. 51–58.

6. Логинов, В. Ф. Спектрально-временной анализ уровенного режима озер и ко-

лебаний расходов воды крупных рек Беларуси / В. Ф. Логинов, В. Ф. Иконников // При-

родопользование : сб. науч. тр. / Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т проблем использования

природ. ресурсов и экологии ; под ред. И. И. Лиштвана, В. Ф. Логинова. – Минск, 2003. –

Вып. 9. – С. 25–33.

УДК 502.63

А. А. ВОЛЧЕК, М. А. ТАРАТЕНКОВА

Беларусь, Брест, БрГТУ


СТАТИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

МАКРОИОННОГО СОСТАВА РЕК НА ПРИМЕРЕ

РЕКИ МУХАВЕЦ

Введение. Для моделирования колебаний качества природных вод приме-

няется детерминистический и статистический подходы. При детерминистиче-

ском подходе чаще всего используются имитационные модели. Такая модель

позволяет оценить тенденцию изменения гидрохимического режима при изме-

нении условий. Применение статистических методов моделирования позволяет

определять вероятность значений гидрохимических параметров речных вод.

Целью данной работы являлась проверка статистической гипотезы о том,

что распределение вероятностей макроионного состава речной воды подчиняет-

ся двухпараметрическому логнормальному закону.


7

Исходные данные и методы исследования. Анализировались временные

ряды по гидрохимическим показателям: общая минерализация, кальций-ион,

магний-ион, сульфат-ион, хлорид-ион, гидрокарбонат-ион, электропроводность.

Для анализа использованы среднемесячные гидрохимические показатели ионно-

го состава в период с 2010 по 2017 г.

Полученные результаты и их обсуждение. По эмпирическим данным

построены статистические распределения показателей качества речной воды и

их аппроксимация теоретическими распределениями F(x). Некоторые из них

представлены на рисунках 1–4.

Показатель общей минерализации варьируется в пределах 251–436 мг/дм3.

Среднемесячное значение за наблюдаемый период 338 мг/дм3. Проводя сравне-

ние данных с фоновыми значениями, за которые можно принять наблюдения

1959–1960 гг. (таблица 1), можно сделать вывод о повышении минерализации и

содержания ионов в воде реки. Причиной тому является увеличивающаяся ан-

тропогенная нагрузка.

Таблица 1 – Минерализация и анионы в реке Мухавец [1]

Период

наблюдения

Минерализация,

мг/дм3

Гидрокарбонат-

ион, мг/дм3

Хлорид-

ион, мг/дм3

Кальций-

ион,

мг/дм3

Магний-

ион,

мг/дм3

Пик

половодья

75,0–90,0 30,0–40,0 1,0–2,0 15,0–20,0 3,0–4,0

Летняя

межень

200–300 80–150 2,0–3,0 30,0–40,0 8,0–10,0

Зимняя

межень

200–300 90–150 2,0–3,0 30,0–40,0 8,0–10,0

Рисунок 1 – Гистограмма и функция распределения минерализации

8

Преобладающим катионом в воде реки Мухавец является кальций (рису-

нок 2), что, по классификации О. А. Алекина, относит данную реку к кальцие-

вой группе.

Рисунок 2 – Гистограмма и функция распределения кальций-иона

Содержание магний-иона в реке Мухавец находится в пределах

2,4–26,7 мг/дм3 (рисунок 3). На протяжении наблюдаемого периода фиксирова-

лись пиковые значения данного показателя. Эти значения приходились на февраль.

Как и в случае с кальций-ионом, наблюдается повышение данного компонента.

Рисунок 3 – Гистограмма и функция распределения магний-иона

9

Содержание сульфат-иона находится в пределах 19–64 мг/дм3. Среднеме-

сячное значение данного показателя за наблюдаемый период 40 мг/дм3. Варьи-

рование сульфат-иона находится в пределах ПДК (100 мг/дм3).

Варьирование хлорид-иона находится в пределах 15–40 мг/дм3. В ходе

анализа временного ряда прослеживается тенденция к увеличению содержания

хлорид-иона в речной воде.

Река Мухавец относится к гидрокарбонатному классу поверхностных

вод. Это означает, что преобладающим анионом в речной воде является гидро-

карбонат-ион. Содержание гидрокарбонат-иона варьируется в пределах

156–211 мг/дм3. Как и в случае со всеми рассматриваемыми компонентами ион-

ного состава, концентрация гидрокарбонат-иона увеличилась по сравнению с

фоновыми значениями. Увеличение содержания гидрокарбонат-иона, кальций-

иона и магний-иона влияет и на увеличение такого показателя, как жесткость.

Показатель удельной электропроводности варьируется в пределах от 325–

546 мкС/см2 (рисунок 4). При анализе временного ряда можно проследить тен-

денцию к увеличению данного показателя.

Рисунок 4 – Гистограмма и функция распределения удельной

электропроводности

Параметры логнормальных распределений сведены в таблицу 2.

Таблица 2 – Параметры логнормального распределения

для показателей качества природных вод

Показатель

Коэффициенты

α β R

2 – коэффициент

детерминации

Минерализация, мг/дм3 0,11 0,14 1,00

Кальций-ион 0,15 0,16 1.00

Магний-ион 0,27 0,11 0,99

Сульфат-ион 0,18 0,17 1,00

10

Продолжение таблицы 2

Хлорид-ион 0,25 0,33 0,99

Гидрокарбонат-ион 0,15 0,29 1,00

Электропроводность 0,11 0,15 1,00

Заключение. Проверена статистическая гипотеза о том, что распределение

вероятностей таких показателей, как общая минерализация, удельная электропро-

водность, а также некоторые катионы и анионы, содержащиеся в реке Мухавец,

подчиняются двухпараметрическому логнормальному закону. Полученные стати-

стические распределения позволят находить вероятность различных гидрохимиче-

ских событий. Такие данные могут быть использованы при проектировании и экс-

плуатации станций водоподготовки, мероприятий по охране водных экосистем, при

разработке нормативных значений допустимых сбросов и др.

УДК 556.5

А. А. ВОЛЧЕК, И. Н. ШПОКА, Д. А. ШПОКА



ВЛИЯНИЕ СОВРЕМЕННОГО ПОТЕПЛЕНИЯ

НА УРОВЕННЫЙ РЕЖИМ РЕК БЕЛОРУССКОГО ПОЛЕСЬЯ

НА ПРИМЕРЕ РЕКИ СЛУЧЬ Введение. Белорусское Полесье не только является уникальным природ-

ным образованием, но и занимает важное место в обеспечении продовольствен-ной безопасности страны. В свою очередь реки являются важным индикатором влагообеспеченности территории. Одной из главных характеристик гидрологи-ческого режима рек является уровенный режим.

Современное потепление климата на территории Беларуси, начало которо-го принято считать с 1988 г., проявляется в повышении зимних температур, что вызывает частые оттепели, в результате которых основная часть снега тает еще в зимний период [1]. Такие климатические изменения не могут не сказываться на гидрологическом режиме рек, особенно на малых реках, которые наиболее чув-ствительны как к естественным периодическим колебаниям климата, так и к ан-тропогенным воздействиям.

Река Случь – третий по величине и водности левобережный приток реки Припяти. Река Случь протекает в Слуцком, Солигорском, Житковичском и Лунинецком районах. Длина реки 197 км, площадь водосбора 5 470 км

2. Таким

образом, река Случь является типичной рекой Белорусского Полесья, поэтому закономерности колебаний уровенного режима данной реки могут дать пред-ставления о регионе в целом.

Цель исследований – установить степень влияния современного потеп-

ления климата на уровенный режим рек Белорусского Полесья.


http://www.pogoda.by/315/gid.php?ind=33

http://www.pogoda.by/315/gid.php?ind=33

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D1%86%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D0%B9%D0%BE%D0%BD

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%B3%D0%BE%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D0%B9%D0%BE%D0%BD

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B8%D1%82%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D0%B9%D0%BE%D0%BD

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%83%D0%BD%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%86%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D0%B9%D0%BE%D0%BD

11

Исходные данные. В ходе исследования использовались среднегодовые и максимальные годовые уровни воды реки Случь по двум створам наблюдений: д. Клепчаны с периодом наблюдений с 1974 по 2014 г., д. Ленин с периодом наблюдений с 1946 по 2014 г., т. е. за период инструментальных наблюдений государственного водного кадастра ГУ «Республиканский центр по гидрометео-рологии, контролю радиоактивного загрязнения и мониторингу окружающей среды» [2]. На реке Случь создано искусственное водохранилище Солигорское в среднем течении Случи – 115 км от устья [3].

Методика исследований. В основу оценки влияния потепления климата на уровенный режим положены статистические методы. Исходный ряд наблю-дений за уровенным режимом разбивался на два интервала – с начала наблюде-ний по 1987 г. и с 1988 по 2014 г. Проверялись две гипотезы: одна о равенстве выборочных средних (с помощью критерия Стьюдента), а вторая об идентично-сти колебаний (с помощью критерия Фишера). Тенденция изменения уровней воды рек оценивалась с помощью линейных трендов.

Обсуждение результатов. Многолетний ход среднегодовых уровней воды в реке Случь – д. Ленин представлен на рисунке 1. Среднее значение уровня воды со-ставляет Hср = 113 см, минимальное значение наблюдалось в 1984 г. Hmin = 54 см, максимальное значение уровня – 191 см в 1998 г. (рисунок 1). При этом наблюдается некоторая тенденция роста уровней, которая не является статистически значимой.

Хронологический ход колебаний максимальных уровней воды весеннего половодья в реке Случь – д. Ленин представлен на рисунке 2, который охватыва-ет период с 1946 по 2014 г. продолжительностью 69 лет.

Максимальные уровни воды колеблются в диапазоне от H = 122 см (1984 г.) до H = 314 см (1958 г.) (рисунок 2).

Каких-либо зависимостей, исходя из анализа трендов, установлено не бы-ло по двум створам, это в некоторой степени связано с водохранилищем, кото-рое расположено в русле реки.

Рисунок 1 – Многолетний ход среднегодовых уровней воды

в реке Случь – д. Ленин

12

Рисунок 2 – Многолетний ход максимальных уровней воды весеннего

половодья в реке Случь – д. Ленин

Аналогично построены графики для створа д. Клепчаны.

В таблице приведены статистические параметры временных рядов средне-

годовых уровней воды и максимальных уровней воды весеннего половодья на

реке Случь по двум постам.

В результате анализа рассматриваемых уровней воды, статистически зна-

чимые различия установлены для рассматриваемых периодов максимальных

уровней воды весеннего половодья по обоим створам (таблица). Для среднего-

довых уровней воды при уровне значимости α = 5 % статистически значимых

различий не установлено. При этом в характере колебаний уровней воды суще-

ственных изменений не произошло, о чем свидетельствует статистический кри-

терий Фишера (таблица).

Таблица – Статистические параметры уровней воды реки Случь

Исследу-

емые ин-

тервалы

Число

лет

наблю-

дений

Н, см

Коэффициенты Расп-

реде-

ление

Стью-

дента

Распре-

деление

Фишера

вар

иац

ии

рег

рес

сии

коррел

яц

ии

Нср Нmax Нmin tст /

tкр F / Fкр

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Река Случь – д. Клепчаны

Среднегодовые уровни воды

1974–2014 41 76 112 45 0,19 –0,14 –0,11 –– ––

1974–1987 14 82 97 56 0,15 –0,75 –0,24 1,79 /

2,05 1,28 / 2,41

1988–2014 27 74 112 45 0,19 0,55 0,30

13

Продолжение таблицы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Максимальные уровни весеннего половодья

1974–2014 41 166 266 45 0,40 –1,08 –0,19 – –

1974–1987 14 198 266 117 0,24 0,63 0,30 2,55 /

2,04

1,96 /

2,41 1988–2014 27 149 254 45 0,46 0,29 0,08

река Случь – д. Ленин

Среднегодовые уровни воды

1946–2014 69 113 191 54 0,25 0,18 0,14 – –

1946–1987 42 114 164 54 0,22 0,94 0,08 0,18 /

2,01

1,28 /

1,77 1988–2014 27 114 191 68 0,25 1,69 0,19

Максимальные уровни весеннего половодья

1946–2014 69 237 314 122 0,17 –0,55 –0,15 – –

1946–1987 42 247 314 122 0,16 –0,48 –0,15 2,71 /

2,00

1,08 /

1,85 1988–2014 27 221 294 140 0,17 1,61 0,33

Примечание – rт = 0,53 – критическое значение коэффициента корреляции при

уровне значимости 0,05 и числа степени свободы равным ν = n – 2 = = 14 – 2 = 12; rт =

= 0,38 – ν = n – 2 = 27 – 2 = 25; rт = 0,31 – ν = n – 2 = 41 – 2 = 39; rт = 0,30 – ν = = n – 2 =

= 42 – 2 = 40; rт = 0,24 – ν = n – 2 = 69 – 2 = 67 [4].

Заключение. Таким образом, имеет место снижение средних максималь-

ных уровней воды весеннего половодья. Так, на реке Случь –

д. Ленин за период 1946–2014 гг. максимальное значение – 314 см

(1958 г.), минимальное значение составило 122 см (1984 г.), произошло умень-

шение, которое является статистически не значимым. Данное изменение вызвано

в первую очередь увеличением числа оттепелей, при этом определенную роль

внесло водохранилище, которое трансформирует расходы. В то же время харак-

тер колебаний не изменился. Среднегодовые уровни не изменились, но произо-

шло изменение годовых гидрографов.


1. Логинов, В. Ф. Опасные метеорологические явления на территории Беларуси /

В. Ф. Логинов, А. А. Волчек, И. Н. Шпока. – Минск : Беларус. навука, 2010. – 129 с.

2. Ежегодные данные о режиме и ресурсах поверхностных вод. Ч. 1. Реки и ка-

налы. Ч. 2. Озера и водохранилища. Т. III. – Минск : 1946–2014 гг.

3. Характеристика речной сети [Электронный ресурс]. – Минск, 2017. – Режим

доступа: https://studfiles.net/preview/6454146/page:4/. – Дата доступа: 12.05.2019.

4. Статистические методы в природопользовании : учеб. пособие для студентов

высш. учеб. заведений по специальности «Мелиорация и водное хозяйство» / В. Е. Ва-

луев [и др.]. – Брест : Брест. политехн. ин-т, 1999. – 252 с.

https://studfiles.net/preview/6454146/page:4/

14

УДК 556.535.2(476)

Д. Н. ДАШКЕВИЧ, С. С. СТЕЛЬМАШУК



ИЗМЕНЕНИЕ УРОВЕННОГО РЕЖИМА

РЕКИ МАЛОРИТА – С. МАЛОРИТА

Введение. Уровенный режим отражает закономерности наполнения русла

водотока, описывает специфику этого процесса в различных пространственных

и временных масштабах. Колебания уровня воды в реках тесно связаны с режи-

мом стока. На уровенный режим водотоков большое влияние оказывают морфо-

логические особенности строения русла (характер и размеры поперечного про-

филя, уклоны и др.). Поэтому уровенный режим тех или иных рек при внешнем

их сходстве может быть абсолютно отличным не только для каждой из рек, но и

для отдельных их участков.

Для выявления закономерностей изменения уровней воды в реках выбрана

малая река Малорита длиной 30,5 км и водосборной площадью до 602 км².

Средний уклон водной поверхности 0,2 ‰. Берет начало в 2 км севернее деревни

Орехово от автодороги Орехово – Олтуш и является продолжением канала

Средний Ров. Устье в 2 км северо-восточнее деревни Замшаны. Долина невыра-

зительная. Склоны пологие с мелиоративной сетью, под лесом и распаханы.

Пойма двухсторонняя, низкая, осушенная, шириной 1–1,5 км. Берега выровнен-

ные, высотой до 2 м. Река принимает сток мелиоративных каналов.

Основная часть. В качестве исходных данных для исследования послу-

жили данные об уровнях воды в бассейнах реки Малорита – с. Малорита, приве-

денные в «Гидрологических ежегодниках» за 1972–2010 гг. Ряды уровней воды

разбиты на две части: с 1972 по 1986 г. – период интенсивной мелиорации и с

1987 по 2010 г. – период современного изменения климата. Исследования вы-

полнены по средним месячным значениям уровней воды.

В таблице приведены значения критериев Стьюдента и Фишера, средние,

максимальные, минимальные значения уровней воды, отношение среднего ме-

сячного значения уровня к среднему годовому, а также амплитуда колебания

уровней за рассматриваемые периоды.

Таблица – Значения исследуемых параметров реки Малорита – с. Малорита

Параметр/

месяц 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Критерий

Фишера F 2,94 2,58 1,79 3,26 2,27 2,19 1,95 1,86 2,48 4,60 7,06 5,29

t-критерий

Стьюдента –7,02 –8,78 –7,35 –6,14 –7,03 –6,08 –7,20 –7,11 –8,16 –6,72 –3,21 –6,72

Ср. 72–86 86 87 101 106 87 76 72 74 70 86 89 86


15


Ср. 87–2010 165 169 179 181 168 168 174 175 174 164 161 168

макс 72–86 154 143 159 174 174 167 138 131 123 171 202 158

мин 72–86 15 16 40 49 25 –24 –34 –38 –44 11 –9 –5

Амп 72–86 140 127 119 125 149 190 172 169 166 160 211 163

макс 87–2010 225 221 238 225 225 265 255 235 232 197 203 214

мин 87–2010 104 113 127 138 134 128 126 127 130 128 133 134

Амп 87–2010 121 108 111 87 91 137 129 108 102 69 70 80

∆А –19 –19 –9 –38 –58 –53 –43 –61 –64 –91 –141 –83

Нср.i.72-86/

Нгод72-86 1,01 1,03 1,19 1,25 1,02 0,89 0,84 0,87 0,82 1,01 1,05 1,01

Нср.i.87-2010/

Нгод87-2010 0,97 0,99 1,05 1,06 0,98 0,98 1,02 1,03 1,02 0,96 0,95 0,98

В таблице жирным шрифтом выделены статистически значимые значения

критериев Фишера и Стьюдента [1].

Анализируя результаты статистической обработки временных рядов,

можно сделать вывод, что статистически значимые изменения двух выборочных

средних произошли в осенне-зимний период (сентябрь – февраль) и в период

спада весеннего половодья с апреля по май. А различия в колебаниях рядов вы-

явлены во всех месяцах года. Эти данные согласуются с результатами статисти-

ческой обработки временных рядов климатических параметров, полученных

нами ранее [2].

Колебания среднемесячных уровней воды варьируются в следующих диа-

пазонах: за период 1972–1986 гг. от 70 см в сентябре до 106 см в апреле при

среднегодовом значении 85 см; за период 1987–2010 гг. от 161 см в ноябре до

181 см в апреле при среднегодовом значении 171 см. Среднемесячные колебания

уровней варьируются в пределах 119–211 см и 197–265 см соответственно для

периодов 1972–1986 гг. и 1987–2010 гг. Минимальные значения колебания уров-

ней наблюдаются в период весеннего половодья 1972–1986 гг., а максимальная

амплитуда колебания уровней воды наблюдается в современный период летней

межени. Наступление высших уровней происходит вслед за вскрытием и ледо-

ходом. Нарастание уровней и наступление пиков зависит от многоводности года

и от характера весны, в частности от хода температур. Разность амплитуд коле-

бания уровней воды периодов 1987–2010 гг. и 1972–1986 гг. изменяется в мини-

мальных пределах –19 см в зимний период с января по февраль, и достигает

наибольшего значения –141 см в ноябре. Знак «–» показывает уменьшение в ко-

лебаниях уровней воды в настоящий период.

Для наглядной интерпретации изменения уровней воды построены гидро-

графы ежедневных уровней воды рассматриваемых временных рядов 1972–1986 гг.

и 1987–2010 гг. и за весь временной интервал 1972–2010 гг., которые представ-

лены на рисунке 1.

16

Рисунок 1 – Гидрограф уровней воды рассматриваемых временных рядов

На рисунке 1 четко видна тенденция увеличения уровней воды на совре-

менном этапе изменения климата. Причем в период весеннего паводка наблюда-

ется увеличение продолжительности подъема весеннего половодья. Во все меся-

цы произошло значимое увеличение уровней воды в реке. В паводок его значе-

ния увеличилось в пределах 65–70 см, а в месяцы летней межени уровни периода

1987–2010 гг. значительно превышают над уровнями периода 1972–1986 гг., до-

стигая значений до 100 см. Обобщенный гидрограф за весь период наблюдений

1972–2010 гг. приблизительно повторяет форму гидрографа периода 1987–2010 гг.

Для выявления влияния расхода воды на уровенный режим рек в створах

построены графики зависимости расходов от уровня воды H = f(Q) (рисунок 2),

который можно охарактеризовать увеличение H = f(Q) ряда 1987–2010 гг. над

рядом 1972–1986 гг. Из рисунка 2 видно, что расходы воды двух рассматривае-

мых рядов значительно не изменились, а уровни за последний временной интер-

вал увеличились в пределах 70–80 см при тех же расходах.

Рисунок 2 – Зависимость H = f(Q)

1

2

3 1

3

2

1

2

2

1

17

При равномерном движении уровни воды оказываются функцией гидрав-

лических сопротивлений. В общем сопротивлении выделяется несколько основ-

ных составляющих, связанных с извилистостью реки, параметрами русловых

гряд, водной и пойменной растительностью, размером частиц донных и поймен-

ных отложений. Интегрально вклад этих составляющих в общее сопротивление

учитывает коэффициент шероховатости [3].

Заключение. На основании статистической обработки временных рядов

уровней воды выявлены значимые изменения в течение годового периода на ре-

ке Малорита – с. Малорита, принадлежащей к водосбору реки Западный Буг.

Прослеживается тенденция увеличения уровней воды на современном этапе из-

менения климата во все периоды колебания водности реки. Отмечено увеличе-

ние уровней воды при относительно неизменных расходах воды. Результатом

таких изменений является хозяйственная деятельность на сток. Причем человек

воздействует как непосредственно на сток, так и на условия его формирования

путем сельскохозяйственного использования земель, внесением различных удобре-

ний, приводящим к прогрессированию водной и пойменной растительности.


1. Бокс, Дж. Анализ временных рядов, прогноз и управление /

Дж. Бокс, Г. Дженкинс. – М. : Мир, 1974. – Вып. 1. – 406 с.

2. Возможные изменения речного стока в зависимости от прогнозируемого из-

менения климата / А. А. Волчек [и др.] // Экол. вестн. – 2011. – 3 (17). – С. 5–13.

3. Караушев, А. В. Проблемы динамики естественных водных потоков / А. В. Ка-

раушев. – Л. : Гидрометеоиздат, 1960. – 392 с.

УДК 631.6.(075.8)

О. З. ЗУБАИРОВ, Е. Д. ЖАПАРКУЛОВА, М. С. НАБИОЛЛИНА

Казахстан, Алматы, Казахский национальный аграрный университет


ОЧИСТИТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ СЕРОЗЕМНЫХ ПОЧВ

В Казахстане, как и в других странах мира, с каждым годом увеличивается

объем сточных вод, утилизация которых усложнилась. Накопление их вблизи

городов не решит проблему. Наблюдается сброс их в ближайшие водоисточни-

ки, что приводит к загрязнению воды. Во многих реках республики качество во-

ды не отвечает санитарным требованиям, даже некоторые водоисточники не

пригодны для орошения. При орошении полей сточными водами решается одно-

временно несколько задач: происходит почвенная очистка сточных вод, предот-

вращается попадание сточных вод в водоисточники, увлажняется почва и утили-

зируются питательные элементы сточных вод, что повышает урожайность сель-

скохозяйственных культур.


18

Естественный метод доочистки сточных вод является наиболее перспек-

тивным способом. Первостепенное значение здесь принадлежит почве. По опре-

делению В. В. Докучаева, она есть самостоятельное естественно-историческое

тело, представляющее собой «дневные» или наружные горизонты горных пород,

естественно измененные совместным влиянием воды, воздуха и различного рода

живых и мертвых организмов. Почвенная очистка сточных вод основана на спо-

собности почвы поглощать и прочно удерживать в себе различные вещества,

приходящие в соприкосновение. Почва – биогенное, гетерогенное и дисперсное

тело. Степень дисперсности зависит от механического состава почвы.

В таблице 1 приведена оценка пригодности сточных вод городов юго-

востока Казахстана, которая показывает, что сточные воды в основном после

прохождения полной очистки пригодны для орошения, за исключением

г. Кызылорды. Это объясняется тем, что сточные воды г. Кызылорды проходят

очистку только на полях фильтрации.

Окончательная пригодность сточных вод определяется при их использо-

вании для орошения, когда само растение и орошаемая почва лучше всего пока-

жет, насколько приемлема та или иная сточная вода. Поэтому мы анализировали

материалы многолетних научных исследований и практики использования сточ-

ных вод на орошения в Казахстане и на этой основе рекомендовали допустимый

химический состав воды для орошения (таблица 1).

Таблица 1 – Ирригационная оценка пригодности городских сточных вод

Показатели Вода, пригодная

для орошения

Города

Тар

аз

Алм

аты

Тал

ды

корга

н

Кы

зылорд

а

Влияние на почву Na, Ca, Mg,

мг-экв/л: 8

2

....

MgCa

NaS

<6,0 5,0 6,0 3,6 3,3

Влияние на корневую систему

Na, мг-экв/л

Cl, мг-экв/л

<3,0

<4,0

3,47

5,5

2,89

3,6

2,97

3,8

8,0

2,9

Влияние на листья растений

при дождевании

Na, мг-экв/л

Cl, мг-экв/л

<3,0

<3,0

3,47

5,5

2,89

3,6

2,97

3,8

8,0

2,9

Возникновение белого налета

на листьях и плодах растений

НСОз, мг-экв/л

рH

1,5

6,5–8,4

2,2

7,8

2,1

7,5

1,6

7,7

4,0

7,4

19

Для определения очистительной способности почвы нами проводились ли-

зиметрические исследования с помощью лизиметров высотой 0–30, 0–60 см.

Степень поглощения ингредиентов сточных вод сероземными почвами

можно регулировать, изменяя поливной режим. По результатам лизиметриче-

ских опытов наиболее приемлемым оказались одноразовые нормы подачи 600–

1 000 мз/га. При таком подходе достигается высокоэффективная очистка сточ-

ных вод и более полное использование растениями внесенных в почву элементов

питания (таблица 2).

Таблица 2 – Динамика изменения очистительной способности

темно-каштановых в течение вегетации

Показатели Содержание ингредиентов, мг/л

НСОз С1 SO4 Са Mg Na + K P2O5 N K2O БПК5

1 2 5 4 5 6 7 8 9 10 11

1-й полив

Исходная

вода

480 160 320 80 40 306 11 30 19 117

При нагрузке 600 м3га

в слое 0–30 см

Фильтрат 270 106 118 50 21 160 5 12 3,8 34

Поглощено, % 42 34 63 37 47 48 54 60 80 62


Фильтрат 114 60 80 35 10 85 2 4 – 15,2

Поглощено, % 76 62 75 56 75 72 81 87 100 87

При нагрузке 1 000 м3/га


Фильтрат 240 111 145 60 24 150 6 16 4,8 55

Поглощено, % 50 31 55 25 40 51 46 47 75 53


Фильтрат 126 80 90 42 12 80 1 6 1,0 31

Поглощено, % 74 50 72 47 70 74 91 80 95 74


Фильтрат 91 51 45 29 9 43 – 1 – 11,7

Поглощено, % 81 68 86 64 78 86 100 98 100 90

2-й полив

Исходная

вода

460 150 330 90 40 320 12 30 20 120

При нагрузке 600 м /га


Фильтрат 285 105 139 63 27 192 6 13 6 60

Поглощено, % 38 30 58 30 32 40 46 55 70 50


Фильтрат 159 60 99 36 12 112 6 1 24

Поглощено, % 65 60 70 60 70 65 75 80 96 80


20


Фильтрат 64 22 40 11 6 70 2 – – 10

Поглощено, % 86 85 88 88 86 78 86 100 100 92

Фильтрат 198 374 316 69 28 266 5 13 6 97

Поглощено, % 48 11 21 8 11 24 49 52 60 22


Фильтрат 141 332 192 64 26 273 6 15 8 102

Поглощено, % 63 21 52 15 19 22 41 44 50 18

4-й полив

Исходная

вода

410 165 320 80 42 320 9 31 22 140

При нагрузке 600 м3/га


Фильтрат 283 148 262 65 30 269 1 20 12 95

Поглощено, % 31 10 18 19 28 10 22 37 46 32


Фильтрат 172 112 186 55 27 189 4 10 3 63

Поглощено, % 58 32 42 31 36 41 52 68 86 55


Фильтрат 115 69 61 18 12 102 2 – – 17

Поглощено, % 72 58 81 78 72 68 81 100 100 88

При нагрузке 1000 м3/га


Фильтрат 262 119 243 52 37 262 7 25 16 119

Поглощено, % 36 28 24 35 12 18 21 20 28 15


Фильтрат 202 86 160 4J 24 166 5 19 10 95

Поглощено, % 51 48 50 46 43 48 46 38 56 32


Фильтрат 123 53 48 30 17 90 11 4 28

Поглощено, % 70 68 85 63 60 72 68 65 80 80

5-й полив

Исходная

вода

440 170 300 70 35 280 9 25 20 120

При нагрузке 600 м3/га (5 полив)


Фильтрат 343,2 156,4 261 58 28 260,4 7,3 17,2 12.2 86.4

Поглощено, % 22 8 13 17 20 7 19 31 39 28


Фильтрат 202 129 186 52 24 165 5 10 4 67

Поглощено, % 54 24 38 25 32 34 47 60 78 44

Нами установлено, что при прохождении через определенный слой

сероземных почв (90 см) сточные воды обесцвечивались, в них уменьшалось ко-

личество всех химических компонентов. Лизиметрические воды прозрачны,

21

не имеют запаха, что указывает на очищающие способности почвы. Доочистка

сточных вод не заканчивается в слое 0–90 см. Можно предположить, что она бу-

дет протекать в слое ниже 0–90 см и найдется такая толщина слоя почвы, где

фильтрат будет практически чистым. Многие исследователи – В. М. Новиков

(1969), В. И. Марымов (1990), Шин (1972) – утверждали, что на глубине 1,5 м

сточные воды полностью освобождаются от всякой примеси при условии со-

блюдения режима поливов.

Тем не менее в целях охраны подземных вод от загрязнения рекомендует-

ся поля орошения устраивать там, где грунтовые воды залегают на глубине бо-

лее трех метров.

Объем стекающей воды через тот или иной слой почвы при различных

нормах водоподачи можно определить по данным графика (рисунок). Эти дан-

ные позволяют производить балансовые подсчеты ингредиентов, поступающих

со сточными водами в почву (таблица 3).

Таблица 3 – Балансовый подсчет элементов минерального питания

и водорастворимых солей в почве, кг/га

Показатели

Ингредиенты, кг

N Р2 О5 К2О

Сумма

солей,

мг/га

Норма полива, 600 м3/га

Поступило со сточной водой 18 9,5 11,4 816

Объем фильтрата, через 30 см слой, 450 м3

Содержание в фильтрате 13,5 450 8,55 512

Поглощено в слое 0–30 см 4,5 4,95 2,85 204

Объем фильтрата через 60 см слой, 240 м3

Содержание в фильтрате 5,2 2,54 4,56 326

Поглощено в слое 0–60 см 12,8 3,0 6,64 490

Объем фильтрата через 90 см слой, 60 м3

Содержание в фильтрате 1,8 0,00 1,14 61,5

Поглощено в слое 0–90 см 16,2 5,94 10,26 734,4

Нами для определения питательных элементов, поступающих в почву,

предложена номограмма рисунок.

Сточные воды городов юга и юго-востока Казахстана после механической

и биологической очистки пригодны для орошения.

Очистка сточных вод в основном происходит в почвенном слое

0–30, 0–60 см.

Питательные элементы сточных вод полностью задерживаются в слое

почвы 0–30 см, значит, они будут использоваться растениями, что приводит к

увеличению урожайности.

22

Рисунок – Номограмма определения поглощенных N1P2O5 и K2O

в фильтрате различных слоев


1. Экологические основы сельскохозяйственного использования сточных вод / Т. И. Есполов [и др.]. – Алматы, 1994. – 25 с.

2. Зубаиров, О. З. Орошение сточными водами в Казахстане / О. З. Зубаиров. – Алматы, 1994. – 176 с.

3. Использование сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур в Казахстане и перспективы его развития // Сборник трудов ВНИИССВ / О. З. Зубаиров [и др.]. – М., 1982. – С. 116–122.

4. Влияние антропогенной нагрузки на экосистему низовий рек Шу, Асса, Талас / Р. И. Вагапов [и др.] // Агроэкология. – Тараз, 1999.

5. Зубаиров, О. З. Очистка сточных вод при использовании их в сельском хозяйстве / О. З. Зубаиров, А. Д. Рябцев // Вестн. с.-х. наук Казахстана. – 2001. – 9. – С. 18–21.

6. Рябцев, А. Д. Эффективность почвенной доочистки сточных вод на полях орошения / А. Д. Рябцев, О. З. Зубаиров // Валихановские чтения – 6 : материалы меж-дунар. науч.-практ. конф., 2001. – Т. 14. – С. 24–28.

УДК 502.656

А. Т. КОЗЫКЕЕВА, Ж. С. МУСТАФАЕВ, Б. Е. ТАСТЕМИРОВА Казахстан, Алматы, Казахский национальный аграрный университет E-mail: [email protected]

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КЛИМАТА НА ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ВОДОСБОРА БАССЕЙНА РЕКИ ТОБЫЛ

Введение. Развитие экономики Республики Казахстан в целом, в разрезе

территориально-промышленных комплексов, областей и отдельных городов, во многом зависит от обеспеченности страны водными ресурсами.

23

Современное развитие науки и техники предполагает наличие комплекс-ного подхода к решению многих проблем в области сбалансированного исполь-зования водных ресурсов трансграничных рек. При изучении водных объектов трансграничных рек такой подход в большинстве случаев невозможен без учета их полного гидрологического цикла, численным выражением которого служит гидрологический режим формирования стока реки. Именно на основе изучения гидрологического режима стока реки возможно комплексное и рациональное использование водных ресурсов Северного Казахстана в водосборе бассейна ре-ки Тобыл. В полной мере это относится и к изучению речных водосборов, где наглядно проявляется все многообразие и сложность природных связей.

Объект исследований. Река Тобыл относится к бассейну Карского моря, берет начало на восточных отрогах Южного Урала в 10 км к юго-западу от с. Саржан, впадает в реку Иртыш с левого берега у г. Тобыльска. Длина – 1 591 км, площадь бассейна – 395 тыс. км

2. В пределах Костанайской области расположено

только верхнее течение реки протяженностью 682 км и часть ее водосбора площа-дью 121 тыс. км

2. Река Тобыл на большей своей части имеет постоянный сток.

Река Тобыл протекает по территории двух государств – Республики Ка-захстан (Костанайской области) и Российской Федерации. Российско-Казахстанской трансграничной территорией бассейна реки Тобыл считается часть бассейна, расположенная в Костанайской, Челябинской и Курганской об-ластях до створа города Кургана.

Результаты исследований. На основе многолетних информационно-аналитических материалов (1931–2007 гг.) РГП «Казгидромет» и ГГИ (Государ-ственный гидрологический институт) Российской Федерации определены пара-метры кривых обеспеченностей годовых стоков в водосборе бассейна реки То-был (таблица 1) [6–12]. Таблица 1 – Среднегодовой сток рек в водосборе бассейна реки Тобыл, м

3/с

Река – пункт Расходы воды различной обеспеченности, %

10 25 50 75 95

Тобыл – с. Дзержинского 4,40 2,34 0,89 0,24 0,014

Тобыл – с. Гришенка 18,50 9,93 3,88 1,18 0,23

Тобыл – пос. Придорожный 19,0 10,2 3,98 1,21 0,23

Тобыл – с. Новоильиновка 25,00 13,50 5,27 1,61 0,31

Тобыл – пос. Каратомарский 29,20 15,60 6,10 1,86 0,36

Тобыл – с. Сергеевское 31,70 17,00 6,77 2,21 0,58

Тобыл – г. Костанай 33,40 17,9 7,15 2,33 0,62

Желкуар – с. Маринское 4,87 2,90 1,37 0,55 0,083

Аят – с. Варваринка 15,90 9,16 4,37 2,19 1,25

Тогузак – ст. Тогузак 0,85 0,50 0,24 0,095 0,015

Обеспеченные величины годового стока в водосборе бассейна реки Тобыл

определены по кривым обеспеченности стока, построенным по вычисленным значениям нормы и коэффициентов вариации годового стока, установленным по данным наблюдений 1931–2007 гг. [13].

24

Так как водосбор бассейна реки Тобыл расположен в глубине материка и

удален от океанов и морей, а также вследствие отсутствия на севере и юге высо-

ких естественных барьеров территория доступна для перемещения теплового су-

хого субтропического воздуха пустынь Казахстана и Средней Азии и холодного,

бедного влагой арктического воздуха, перемещающихся в меридиональном

направлении [9]. Поэтому средняя годовая температура воздуха на рассматрива-

емой территории колеблется на севере от 1,2 оС до 4,4

оС на юге (таблица 2).

Таблица 2 – Климатические условия водосбора бассейна реки Тобыл

Месяцы Метеорологические станции

Житикара Тобыл Рудный Костанай

Cot cO , мм Cot cO , мм Cot cO , мм Cot cO , мм

I –17,7 34,0 –16,6 17,0 –16,3 17,0 –16,2 18,0

II –16,5 30,0 –15,9 13,0 –15,7 12,0 –15,7 12,0

III –10,6 34,0 –8,7 13,0 –8,4 12,0 –7,5 12,0

IV 1,6 19,0 5,4 22,0 5,5 22,0 5,4 22,0

V 13,2 20,0 14,1 29,0 14,2 29,0 14,2 30,0

VI 18,4 32,0 19,4 40,0 19,6 40,0 19,4 41,0

VII 20,6 43,0 21,2 53,0 21,5 54,0 21,3 56,0

VIII 18,4 40,0 18,6 35,0 18,8 35,0 18,5 36,0

IX 11,8 24,0 13,0 27,0 13,2 27,0 13,0 28,0

X 2,8 35,0 3,8 29,0 4,0 29,0 3,9 29,0

XI –6,7 29,0 –5,8 23,0 –5,6 24,0 –2,8 24,0

XII –14,3 29,0 –12,8 22,0 –12,6 22,0 –2,6 22,0

Годовые 1,80 369,0 2,97 323,0 3,18 323,0 2,75 330,0

В среднем годовая сумма осадков на территории водосбора бассейна реки

Тобыл составляет 385–463 мм. Распределение осадков по месяцам характерно

для континентального климата. Наименьшее количество выпадает с января по

март – 13–19 мм. Сумма осадков постепенно увеличивается. Максимальное ко-

личество выпадает в июле – 66–77 мм, затем опять идет спад.

В летнее время развиваются процессы трансформации воздушных масс,

притекающих из Арктики, в континентальный умеренный или тропический воз-

дух. Эти процессы определяют очень теплое, жаркое лето со среднесуточной

температурой 18–19 °С и максимальной до 38–39 °С.

Внутригодовое распределение стока в водосборе бассейна реки Тобыл,

т. е. средняя годовая норма стока, приведено в таблице 3.

В водосборе бассейна реки Тобыл неравномерное распределение стока в

течение года. Основная часть годового стока, т. е. 60–95 %, формируется в ве-

сенний период. Наиболее маловодным является зимний сезон (декабрь – март),

на который приходится 5–8 %, а в отдельные годы 15 % годового объема стока.

25

Таблица 3 – Внутригодовое распределение стока в водосборе бассейна реки Тобыл (м

3/с)

Месяцы

Гидрологические посты в водосборе бассейна реки Тобыл

Тобыл – с. Гришенка

Тобыл – г. Костанай

Желкуар – с. Маринское

Аят – с. Варваринка

Тогузак – ст. Тогузак

I 0,007 0,086 0,010 0,027 0,002

II 0,002 0,070 0,004 0,020 0,002

III 0,001 0,053 0,001 0,047 0,001

IV 3,372 4,118 0,001 3,116 0,172

V 0,277 1,094 1,171 0,377 0,021

VI 0,077 0,347 0,099 0,151 0,008

VII 0,009 0,291 0,036 0,106 0,006

VIII 0,004 0,173 0,015 0,076 0,004

IX 0,005 0,273 0,009 0,096 0,004

X 0,081 0,330 0,008 0,140 0,008

XI 0,031 0,183 0,012 0,136 0,007

XII 0,014 0,128 0,022 0,079 0,004

Выводы. Формирование стока в водосборе бассейна реки Тобыл во мно-гом зависит от климатических условий года, что необходимо учитывать при раз-работке комплексного использования водных ресурсов для отраслей экономики региона. При этом для рационального и эффективного использования в водо-сборе бассейна реки Тобыл в отраслях экономики региона возникает необходи-мость регулирования и управления гидрологическим режимом поверхностного стока, что может водохозяйственная безопасность водных объектов.


1. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель: Кустанайская область. – Л. : Гидрометеоиздат, 1959. – 615 с.

2. Научно-прикладной справочник по климату СССР : ч. 1–6. – Л. : Гид-рометеоиздат, 1989. – Вып. 18 : КазССР, кн. 2. – 445 с.

УДК 551.482.2(476)

С. И. КУРДИН Беларусь, Витебск, ВГУ имени П. М. Машерова E-mail: [email protected]

КАРТОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗУЧЕНИЯ ДИНАМИКИ

ИЗМЕНЕНИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД РЕЧНОГО БАССЕЙНА Динамическое развитие объектов географической среды неразрывно свя-

зано с процессами природопользования. При этом фиксируемая смена каче-

ственных и количественных характеристик естественного и антропогенного из-

26

менения географической среды является индикатором динамики развития и

представляет собой очень важную сторону ее эволюции, определяемую приро-

дой среды, скоростью и периодичностью происходящих в ней изменений и раз-

личиями восстановительных процессов в ландшафтах.

При изучении и оценке динамики изменения различных географических

объектов очень важное значение имеет картографический метод исследования.

Картографический метод исследования – это метод использования карт

для познания изображенных на них явлений [1]. Он дает возможность опреде-

лить тенденции и направления развития и изменения объектов, оценить их по-

следствия, выявить позитивные и негативные стороны природопользования,

сформулировать рекомендации по охране и рациональному использованию.

Разновременные тематические карты представляют собой модели физико-

географического и экологического состояния территории на определенный период

развития и являются исходной информацией для оценки и изучения динамики.

Цель представляемой работы – создание системы изучения динамики эко-

логического состояния географических объектов с помощью составления разно-

временных тематических карт как основы анализа пространственно-временных

изменений процессов природопользования в бассейне реки Западная Двина.

Основу информационной подсистемы составляют серии разновременных

карт загрязнения вод бассейна реки Западная Двина, построенные с использова-

нием статистических данных Министерства природных ресурсов и охраны

окружающей среды Республики Беларусь, Республиканского центра по гидроме-

теорологии, контролю радиоактивного загрязнения и мониторингу окружающей

среды, Министерства здравоохранения Республики Беларусь.

Аналитическую подсистему представляют методика экологического кар-

тографирования динамики экологического состояния географических объектов и

система отображения информации о динамике.

Технологическая подсистема состоит из методики сопоставления разно-

временных карт, необходимых для оценки динамики экологического состояния

географических объектов и получения производных карт.

Для достижения поставленной цели требуется выполнить сбор, анализ и

оценку количественных показателей экологического состояния географических

объектов и создать географически корректное представление данной экологиче-

ской информации на карте.

Для составления карт динамики экологического состояния географиче-

ских объектов используются показатели, имеющие количественное выражение.

Для работы привлекаются только присущие данному региону экологические си-

туации, для которых существуют количественные данные. Их картографирова-

ние предусматривает определенную последовательность действий для создания

многолистной серии экологических карт, обеспечивающей целенаправленную

покомпонентную характеристику состояния объектов природной среды.

На данном этапе необходимо полностью отказаться от составления инте-

гральных комплексных карт и отображения максимально полной информации о

территории на одной карте. Этот подход, при традиционном «бумажном» методе

27

составления карт, не имеет особых перспектив развития. Как правило, невоз-

можно всю первичную экологическую информацию отобразить в полном объеме

на одной карте из-за сложности и многообразия экологических ситуаций.

Выявление проблем происходит при сопоставлении на разновременных

картах уровней количественных показателей экологических ситуаций на данной

территории и определении потенциала устойчивости (самоочищения, рассеяния

и т. п.) самой территории.

В своей совокупности карты данных серий наглядно отображают совре-

менную экологическую обстановку, сформировавшуюся на территории бассейна

реки Западная Двина, показывают основные направления формирования различ-

ных экологических показателей и благодаря этому представляют собой основа-

тельную информационную базу для планирования и разработки наиболее неот-

ложных природоохранных мероприятий.

Интервалы разновременных карт устанавливаются сообразно характеру

исследуемых явлений. Сравнивая карты, на которых явления представлены в

определенные моменты времени, можно выявить изменения, происшедшие за

любой промежуток, и картометрически их оценить. Это:

медленные изменения (выявляются по картам, разделенным большими

промежутками времени);

быстрые изменения (анализируются по сериям карт, разделенным ма-

лыми временными интервалами);

периодические и циклические изменения (привлекаются разновремен-

ные карты, отражающие характерные фазы развития явления или процесса);

эпизодические и катастрофические изменения (необходимы карты,

фиксирующие моменты до и после наступления явления) [1].

Конечным продуктом сопоставления разновременных карт, как правило,

является карта динамики (изменений) изучаемого географического объекта

(например, карта разности среднегодовых концентраций загрязняющих веществ

в реке) или получение количественных характеристик этих расхождений.

Показателем картографирования на таких картах могут являться как пре-

вышения нормативных единиц (ПДК, ПДУ и пр.), так и интегральные показате-

ли, рассчитанные с учетом уровня загрязнения вод бассейна реки Западная Дви-

на. При этом использование интегральных показателей позволит провести зони-

рование исследуемой территории по степени нарушенности экосистем или по

степени экологического риска для здоровья населения.

Для показа динамических характеристик экологических сюжетов исполь-

зуются традиционно наиболее употребительные способы картографического

изображения: значки (внемасштабные знаки), линейные знаки, ареалы, картоди-

аграммы и локализованные диаграммы.

Изучение серий разновременных карт, построенных на основе официаль-

ных материалов организаций, контролирующих состояние окружающей среды

начиная с 2000 г., позволило определить основные точки бассейна реки Западная

Двина, где экологическая обстановка крайне неудовлетворительная и требует

незамедлительных мер по ее улучшению. Основным критерием отбора таких то-

28

чек стали постоянные превышения предельно допустимых концентраций хими-

ческих веществ в сточных водах предприятий и организаций, а также уровень

загрязнения водоемов ниже выпуска сточных вод (концентрации и превышение

ПДК химических веществ в нижнем створе по отношению к верхнему). Таких

точек выделено 15.

Однако задачи экологического мониторинга на основе изучения дина-

мических характеристик не должны ограничиваться фиксацией и оценкой со-

временной ситуации. Следующий этап – этап прогнозирования. Необходимо

научно обоснованное моделирование перспективных изменений окружаю-

щей среды.

В свою очередь результаты моделирования прогнозной экологической си-

туации также целесообразно представлять в виде экологической карты.

Карты, составленные по результатам экологического прогноза, могут ва-

рьироваться по форме представления информации. Так, например, для отраже-

ния результатов среднесрочных и долгосрочных прогнозов тех явлений, которые

изменяются достаточно медленно, можно использовать серию прогнозных эко-

логических карт, составленных на разные моменты времени [2].

Таким образом, при разработке методических положений исследований

динамики экологического состояния объектов географической среды, примене-

ние картографических средств является неотъемлемым условием.

Картографирование динамики развития экологических ситуаций долж-

но предусматривать ряд строго последовательных действий и создание мно-

голистных серий карт, обеспечивающих целенаправленную характеристику

современного состояния географических объектов территории и перспектив

развития в будущем.

Любая разрабатываемая и используемая методика анализа и оценки эколо-

гического состояния географических объектов в первую очередь должна преду-

сматривать процесс картографирования. Это дает возможность рассматривать

экологические карты как графическое представление методологии проведения

любых эколого-географических исследований [3].


1. Берлянт, А. М. Картография : учеб. для вузов / А. М. Берлянт. – М. : Аспект

Пресс, 2001. – 336 с.

2. Николаева, О. Н. Применение экологических карт в мониторинге состояния

окружающей среды / О. Н. Николаева, Л. А. Ромашова, О. А. Волкова // Интерэкспо

ГЕО-Сибирь. – Новосибирск : СГГА, 2013. – Т. 2. – С. 9–13.

3. Ротанова, И. Н. Экологическое картографирование: современное картографи-

ческое познание действительности / И. Н Ротанова // Мир науки, культуры, образова-

ния. – 2008.– 4 (11). – С. 20–24.

29

УДК 614.777:543.31

А. Н. ЛИЦКЕВИЧ, М. В. ГУЛЬКОВИЧ, Л. И. ЧИРУК,

А. Ф. ДЕМЯНЧУК

Беларусь, Брест, Полесский аграрно-экологический институт НАН

Беларуси


КАЧЕСТВО ВОДЫ ПИТЬЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ В АРЕАЛАХ

ВЛИЯНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

БРЕСТСКОГО РАЙОНА

Основным источником централизованного водоснабжения населения Рес-

публики Беларусь служат подземные воды. Санитарно-гигиеническое состояние

подземных источников на действующих водозаборах в основном отвечает уста-

новленным требованиям, за исключением повышенного содержания в воде же-

леза и марганца, что является следствием гидрогеологических особенностей тер-

ритории страны.

Техногенная нагрузка на водные ресурсы, вовлеченные в питьевое водо-

снабжение, возрастает по мере развития промышленности и сельского хозяйства.

Участки, подверженные антропогенному загрязнению, характеризуются увели-

чением содержания в подземных водах ионов аммония, нитрат-ионов, хлоридов

и других компонентов.

Острой экологической проблемой Беларуси является проблема качества

питьевой воды из источников нецентрализованного водоснабжения. Наруше-

ния санитарно-гигиенических правил при размещении, оборудовании и экс-

плуатации колодцев и сельскохозяйственная деятельность способствуют за-

грязнению вод.

В развитых странах в связи с интенсивным загрязнением неглубоких

грунтовых вод осуществляется переход к скважинной эксплуатации более глу-

боких и менее загрязненных горизонтов подземных вод [1; 2].

Значительная часть сельского населения Брестского района пользуется

колодезной водой, которая зачастую не соответствует гигиеническим нормати-

вам по содержанию нитратов. Концентрация этого компонента нередко в разы

превышает предельно допустимое значение (таблицы 1–3).

По санитарным нормам количество нитратов в питьевой воде не должно

превышать 45 мг/дм3; для нитритов, которые более опасны, этот показатель

установлен на меньшем уровне – не более 3 мг/дм3.

30 Таблица 1 – Качество питьевой воды д. Вельямовичи (июнь 2018 г.)

Место

отбора рН

Сух.

ост.,

мг/дм3

Аммиак

и ионы

аммо-

ния,

мгN/дм3

Нитри-

ты

мг/дм3

Нитра-

ты,

мг/дм3

Фосфа-

ты,

мг/дм3

ХПК,

мг/дм3

Желе-

зо,

мг/дм3

ПДК 6-9 1 000 2,0 3,0 45 3,5 0,3

Д. Вельямо-

вичи, Водо-

напорная

башня (ко-

ровник)

7,2 299 0,257 0,016 нпо

(<0,1) 0,092 0,798 1,63

д. Вельямо-

вичи,

ул. Совет-

ская, 35,

централиз.

водоснабж.

7,1 269,2 0,147 0,016 0,65 0,068 1,84 1,73

д. Вельямо-

вичи,

ул. Совет-

ская, 40 А,

централиз.

водоснабж.

6,9 274,4 0,252 0,016 0,5 0,077 6,75 1,1

д. Вельямо-

вичи,

ул. Совет-

ская, 29,

колодец 8,5 м

6,9 1 046 0,067 0,07 103,9 0,141 21,8 0,1

д. Вельямо-

вичи,

ул. Совет-

ская, 29,

колодец 6 м

6,96 1 721,2 0,49 0,52 104,4 1,164 39,3 0,32

д. Вельямо-

вичи,

ул. Совет-

ская, об-

ществ. коло-

дец 3 м

(каштан)

6,9 1 009,6 0,098 0,07 42,68 0,029 19,2 0,14

д. Вельямо-

вичи,

ул. Совет-

ская, 21,

колодец 8 м

7,1 1 801,4 0,145 0,11 104,37 0,083 15,3 0,034

31 Продолжение таблицы 1

д. Вельямо-

вичи, ул.

Советская,

обществ.

колодец 3 м

(дорога)

7,0 1 043,6 нпо

(<0,1) 0,018 82,20 0,654 15,5 0,115

д. Вельямо-

вичи,

ул. Совет-

ская, 4, ко-

лодец 6 м

7,1 456 нпо

(<0,1) 0,018 18,36 1,27 4,56 0,063

д. Смуга,

ул. Шос-

сейная, 50,

централиз.

водоснабж.

7,0 219,6 нпо

(<0,1) 0,022 0,23 0,077 2,01 0,684

Брестский

р-н, Смуж-

ский канал

7,12 564 1,783 – – 0,154 38,0 –

Примечание – НПО ниже предела обнаружения метода испытаний образца.

Таблица 2 – Качество питьевой воды д. Вельямовичи (июль 2018 г.)

Место отбора рН

Сух.

ост.,

мг/дм3

Аммиак

и ионы

аммония,

мгN/дм3

Нитриты,

мг/дм3

Нитраты,

мг/дм3

Фосфаты

мг/дм3

ПДК 6–9 1000 2,0 3,0 45 3,5

д. Вельямовичи,

ул. Центральная, 4 7,6 400,6 нпо (<0,1) – 19,06 7,4


ул. Центральная,

12

7,6 280,2 нпо (<0,1) – 0,93 0,246


11, скважина 7,2 634 нпо (<0,1) – 85,7 0,09


11, колодец 7,4 721,2 нпо (<0,1) – 138,5 2,73



15

7,6 886,2 нпо (<0,1) – 57,19 3,28



21

7,3 1 417,8 нпо (<0,1) – 381,3 0,522


обществ. колодец

(в низине)

7,1 957,4 нпо (<0,1) – 42,56 0,0246

32 Продолжение таблицы 2


ул. Советская, 29 7,2 1 080 нпо (<0,1) – 219 0,553


ул. Советская, 36 7,0 1 617,8 нпо (<0,1) – 122,7 3,41


ул. Советская, 41 7,6 767,2 нпо (<0,1) – 126,1 0,768


ул. Советская, 71 7,3 635,2 нпо (<0,1) – 76,35 1,04


ул. Советская, 69 7,2 649,2 нпо (<0,1) – 66,7 0,20

Таблица 3 – Качество питьевой воды д. Вельямовичи (сентябрь 2018 г.)

Место отбора рН

Сух.

ост.

мг/дм3

Аммиак и

ионы

аммония,

мгN/дм3

Нитриты,

мг/дм3

Нитраты,

мг/дм3

Фосфаты

мг/дм3

ХПК

мг/дм3

ПДК 6–9 1 000 2,0 3,0 45 3,5

д. Вельямови-

чи, ул. Совет-

ская, 4, коло-

дец 6 м

7,2 554,2 нпо (<0,1) 0,01 51,94 2,98 8,40

Вельямовичи,

фундамент

руч. колонка

7,3 284,8 0,304 0,008 0,56 0,25 <5



ская, 1, колонка

7,3 646,8 нпо (<0,1) 0,012 78,1 0,092 <5



ская, 1, коло-

дец

7,2 729 0,078 0,02 158,2 3,19 13,4


чи, магазин,

скважина

7,3 524,8 нпо (<0,1) 0,01 66,2 0,154 <5


чи, колодец у

церкви

7,1 595,8 нпо (<0,1) 0,013 80,36 0,089 7,72

д. Смуга цен-

трализ. водо-

снабж.

7,2 220,6 0,164 0,004 0,86 0,338 <5

Рыбхоз, водо-

ем СГЦ «За-

падный»

7,7 348 0,187 0,017 0,48 0,461 80,6

33

Санитарно-гигиенические требования к размещению, устройству и экс-

плуатации колодцев установлены в Санитарных нормах, правилах и гигиениче-

ских нормативах «Гигиенические требования к источникам нецентрализованно-

го питьевого водоснабжения населения», утвержденных постановлением Мини-

стерства здравоохранения Республики Беларусь от 2 августа 2010 г. 105.

В рамках выполнения работ по оценке качества питьевой воды в модель-

ных населенных пунктах Брестского района в течение вегетационного сезона

были отобраны образцы питьевой воды из централизованных и нецентрализо-

ванных источников для определения концентраций азотсодержащих и фосфор-

содержащих соединений в питьевой воде. Установлена зависимость снижения

концентраций загрязнений от удаления от полей орошения осветленными жи-

вотноводческими сточными водами как потенциального источника загрязнения.

Проведенными исследованиями установлено, что более 72 % обследован-

ных источников нецентрализованного водоснабжения имеют несоответствие по

содержанию нитратов. Максимальный уровень нитратного загрязнения составил

8,5 × ПДК. В части исследованных образцов воды из колодцев обнаружено пре-

вышение показателя общей минерализации, который превышает 1800 мг/дм3,

при норме 1 000 мг/дм3. Источники централизованного водоснабжения в сель-

ской местности характеризуются повышенным содержанием общего железа

(до 5,8 × ПДК).

В ходе проведенных исследовательских работ установлено, что доля ком-

мунального водоснабжения в д. Вельямовичи составляет 62 %. При этом часть

жителей (17 % опрошенных) предпочитает колодезную воду водопроводной.

Общее количество жителей д. Вельямовичи составляет 496 человек. Число мест-

ных жителей, потенциально подверженных воздействию нитратных загрязнений

колодезной воды, составляет 119 человек (27,46 % населения).

Выполнено при финансовой поддержке БРФФИ.


1. Геоэкологическая оценка качества пресной питьевой воды /

Д. Д. Таликадзе [и др.] // Вес. БДПУ. Сер. 3, Фізіка. Матэматыка. Інфарматыка.

Біялогія. Геаграфія. – 2012. – 3. – С. 16–22.

2. Кудельский, А. В. Водные ресурсы Беларуси: состояние, проблемы и

перспективы использования / А. В. Кудельский // Первый съезд ученых Респуб-

лики Беларусь : сб. материалов, Минск, 1–2 нояб. 2007 г. / редкол.:

А. Н. Косинец (пред.) [и др.]. – Минск, 2007. – С. 327–334.

34

УДК 551.578.46

О. П. МЕШИК, В. А. МОРОЗОВА



ОСОБЕННОСТИ ОЦЕНКИ ЗАПАСОВ ВОДЫ В СНЕГЕ

И ИХ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ

НА ТЕРРИТОРИИ БЕЛАРУСИ

В настоящем исследовании использованы экспериментальные данные по

запасам воды в снеге за период наблюдений с 1945–1946 гг. по 2018–2019 гг. по

48 метеорологическим станциям Беларуси.

Расчет величин снеговых нагрузок на конструкции зданий и сооружений

выполняется по величине запасов воды в снеге, получаемой на основе измерен-

ной высоты снегового покрова и его плотности. Величина снеговой нагрузки

(кг/м2) численно равна запасам воды (мм). Запас воды в снеге, как его высота и

плотность, достигает своих наивысших значений во второй половине февраля –

начале марта. Пространственное распределение запасов воды в снеге возрастает

по направлению юго-запад – северо-восток и на возвышенностях. Максималь-

ные запасы воды в снеге изменяются за расчетный период по исследуемой тер-

ритории от 107 мм (Брест) до 207 мм (Новогрудок) и существенно различаются

по годам, о чем свидетельствуют большие значения коэффициента вариации

(Cv). Максимумы приходятся на южную и юго-западную часть Беларуси (0,62–0,69).

Минимальные значения характерны для центральной и северо-восточной части

территории Беларуси с устойчивым снежным покровом (0,42–0,46) [1].

Для нормирования снеговых нагрузок нами используются ряды наблюде-

ний по метеостанциям за отдельные годы (в таблице приведен пример для Бре-

ста), включающие максимальный общий запас воды в снежном покрове по каж-

дому году. Фактически эти данные получены как произведение осредненной вы-

соты снежного покрова по маршруту и осредненной плотности.

В столбце 3 таблицы приведены результаты оценки максимальных запасов

воды в снеге, полученные как произведение максимальной высоты снежного по-

крова на маршруте (из измерений в 20 точках) и осредненной плотности. Такой

подход к определению снеговых нагрузок в наших условиях не совсем прием-

лем. Во-первых, данные о максимальной высоте снежного покрова по маршруту

начали фиксироваться только с 1985 г. (короткие ряды наблюдений). Во-вторых,

произведение максимальной высоты снежного покрова по маршруту и осред-

ненной плотности снега не отражает фактические запасы воды в снеге, а произ-

ведение максимальной высоты снежного покрова по маршруту и максимальной

плотности снега по этому же маршруту тем более будет искажать реальные за-

пасы воды в снеге (часто большей высоте снежного покрова соответствует

меньшая плотность). Более того, в таких расчетах не учитывается запас воды в

слое снега, насыщенного водой, в слое талой воды и в ледяной корке. В-третьих,


35

использование в расчетах максимальной высоты снежного покрова, полученной

в какой-либо единичной точке маршрута, является дискуссионным. Формирова-

ние максимальной высоты снега на маршруте носит случайный характер и опре-

деляется локальными неоднородностями и шероховатостью поверхности. Всегда

можно найти любые другие точки вблизи маршрута, где высота снежного покро-

ва будет еще больше. В-четвертых, использование данных, подобных столбцу 3

таблицы, при оценивании прогнозных снеговых нагрузок различными методами,

включая широко известные, например Гумбеля, приведет к увеличению снего-

вых нагрузок на территории Беларуси до 30–50 % и более.

Таблица – Запасы воды в снеге, мм

Годы Брест

(официальные данные)

Брест

(по максимальной

высоте снега

на маршруте)

Тересполь

1 2 3 4

1985–1986 57 78 79

1986–1987 70 108 70

1987–1988 21 44 63

… … … …

2003–2004 40 48 46

2004–2005 61 87 73

2005–2006 44 65 72

Нами выполнен сравнительный анализ исходных данных по запасам воды в

снеге по сопредельным метеостанциям Беларуси и Польши: Тересполь, Брест.

Как видно из таблицы, данные по Бресту (столбец 2 – официальные метеорологи-

ческие данные) и Тересполю (столбец 4) существенно отличаются. В большей сте-

пени данные о запасе воды в снеге в Бресте и Тересполе близки, когда для Бреста

они рассчитываются по максимальной высоте снега на снегомерном маршруте.

В Беларуси на метеостанциях также осуществляют ежедневные наблюде-

ния за высотой снежного покрова по постоянным рейкам. Однако при этом не

рассчитывается плотность снега и, соответственно, запас воды в снеге. В от-

дельные сутки значения высоты снега по постоянным рейкам могут быть боль-

шими, чем по снегомерному маршруту, но в целом они корреспондируют с дан-

ными снегомерных съемок. В подавляющем большинстве случаев высота снеж-

ного покрова по постоянной рейке будет ниже максимальной высоты снежного

покрова на маршруте.

Анализ межгодовой изменчивости характеристик снегового покрова ука-

зывает на проявление строгой периодичности в рядах запасов воды в снеге.

С начала 90-х гг. и по настоящее время происходит рост запасов воды в снеге на

всех метеостанциях. Пример динамики максимальных снегозапасов для некото-

рых метеопунктов представлен на рисунках 1 и 2 в виде кривых скользящих

средних пятилетних сумм.

36

На рисунках 1 и 2 также отмечена тенденция роста запасов воды в снеге с начала 90-х гг. XX в., которая продолжается по настоящее время.

Рисунок 1 – Кривые скользящих 5-летних средних максимальных

запасов воды в снеге для ряда метеостанций Беларуси

с отрицательным трендом

Оценивая пространственно-временную изменчивость запасов воды в снеге как фактора, формирующего снеговые нагрузки, необходимо, прежде всего, от-метить цикличность максимальных значений запасов воды в снеге и достаточно строгую их периодичность в рядах наблюдений (рисунок 1, 2). На фоне долгопе-риодических колебаний выделяется, прежде всего, 11-летний цикл, что подска-зывает необходимость поиска связей крупных аномалий снегонакопления с сол-нечной активностью. В качестве критерия оценки могут использоваться относи-тельные числа Вольфа. В установленной цикличности объективно отражаются закономерности внутритерриториального пространственного распределения максимальных значений запасов воды в снеге. Наблюдаются четко выраженные синхронные колебания во времени максимальных значений запасов воды в снеге как в пределах отдельных областей, так и на территории Беларуси в целом [2].

Рисунок 2 – Кривые скользящих 5-летних средних максимальных запасов

воды в снеге для ряда метеостанций Беларуси с положительным трендом

37

К настоящему времени назрела необходимость обобщения накопленного

опыта при описании характеристик снежного покрова для различных направле-

ний деятельности человека и отраслей экономики, например для нормирования

снеговых нагрузок на конструкции зданий и сооружений, для оценки снегона-

копления как ведущего фактора весеннего половодья, для учета экологической

роли снега в перезимовке сельскохозяйственных культур и как буфера на по-

верхности почвы, аккумулирующего в себе различные загрязнители.


1. Опыт районирования территории Беларуси по снеговым нагрузкам / В. В. Тур

[и др.] // Вестн. Брест. гос. техн. ун-та. Водохоз. строительство и теплоэнергетика. –

2008. – 2 (50). – С. 10–15.

2. Валуев, В. Е. Изученность и статистические оценки снегозапасов /

В. Е. Валуев, О. П. Мешик // Вестн. Брест. гос. техн. ун-та. Водохоз. строительство,

теплоэнергетика и геоэкология. – 2013. – 2 (80). – С. 8–11.

УДК 552.482.2:577.4; 502.656

Ж. С. МУСТАФАЕВ, А. Т. КОЗЫКЕЕВА, А. Н. КАЛМАШОВА



ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОДОСБОРА

БАССЕЙНА РЕКИ ЕСИЛЬ В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Введение. Рациональное использование и охрана водных ресурсов от за-

грязнения и истощения в водосборе бассейна реки Есиль были и остаются одной

из важнейших гидроэкологических проблем в системе природопользования и

обустройства речных бассейнов.

В настоящее время в водосборе бассейна реки Есиль сложилась сложная

водно-экологическая обстановка, что объясняется прежде всего его трансгра-

ничным положением, а также приуроченностью верхней и средней частей бас-

сейна к засушливым внутриконтинентальным районам Северного Казахстана,

где река почти не принимает притоков.

Нерациональная хозяйственная деятельность на водосборе, включая ис-

пользование водных ресурсов, также оказывает большое влияние на геоэкологи-

ческое состояние водосбора бассейна реки Есиль.

Цель исследования – на основе многолетних информационно-

аналитических материалов РГП «Казгидромет» по загрязнению водных ресурсов

реки Есиль определить особенности формирования их гидрохимического

режима в условиях антропогенной деятельности.

Объект исследования. Река Есиль берет начало в невысоком горном мас-

сиве Нияз Казахского мелкосопочника и на протяжении 775 км течет с востока

38

на запад, принимая ряд крупных притоков, стекающих с Кокшетауской возвы-

шенности с отрогов гор Улытау. Площадь водосборного бассейна реки Есиль со-

ставляет 177 000 км², из них на территорию России приходится около 20 % пло-

щади, в пределах которых формируется около 30 % стока.

Материалы и методы исследования. При решении поставленных в ра-

боте задач использовались многолетние информационно-аналитические матери-

алы «Ежегодные данные о качестве поверхностных вод» Республики Казахстан

РГП «Казгидромет» МОСВР РК [1] по гидрохимическим показателям, включа-

ющим биохимическое потребление кислорода ( 5БПК ), азот аммонийный ( 4NH ),

азот нитритный ( 2NO ), азот нитратный ( 3NO ), хлориды (Cl ), сульфаты ( 4SO ),

медь ( Cu ), цинк ( Zn ), натрий ( Na ) и нефтепродукты (таблица 1).

Таблица 1 – Концентрации загрязняющих веществ в водосборе бассейна

реки Есиль в пространственно-временном масштабе


Средние концентрации загрязняющих веществ

за период, год

1990 2000 2005 2012

Река Есиль – г. Петропавловск

Расход воды ( Q ), м3/с 70,64 44,74 56,07 24,07

Взвешенные вещества, мг/л 16,24 19,16 8,82

Магний ( Mg ), мг/л 19,24 24,62 25,66 29,79

Хлориды (Cl ), мг/л 114,41 135,88 137,50 172,50

Сульфаты ( 4SO ), мг/л 134,59 115,64 87,24 111,93

Кальций (Ca ), мг/л 67,83 67,41 64,28 69,96

Летучие фенолы, мг/л 0,0002 0,0000 0,0000 0,0003

Нефтепродукты, мг/л 0,21 0,23 0,05 0,03

СПАВ, мг/л 0,02 0,02 0,03 0,01

Азот аммонийный ( 4NH ), мг/л 0,11 0,10 0,10 0,10

Азот нитратный ( 2NO ), мг/л 0,01 0,01 0,01 0,00

Азот нитратный ( 3NO ), мг/л 0,30 0,16 0,10 0,07

Фосфаты ( 4PO ), мг/л 0,05 0,03 0,01 0,01

Железо общее ( Fe ), мг/л – 0,09 0,15 0,09

Медь ( Cu ), мкг/л 1,09 2,30 0,67 0,82

Цинк ( Zn ), мкг/л 2,50 3,01 17,49 5,17

Хром общий ( Cr ), мкг/л 0,00 0,43 0,00 9,00

Фториды ( F ), мкг/л 0,37 0,29 0,29 0,29

При этом для оценки качества воды и экологического состояния водных

объектов в бассейне реки Есиль применяется методика В. В. Шабанова с помо-

щью коэффициента предельной загрязненности ( пзK ) [3]:

1

1

1

N

i iПДК

iC

NпзK ,

39

где i – номер загрязняющего воду вещества; N – количество учитываемых ве-

ществ; iПДК – предельно-допустимая концентрация учитываемых веществ; iC –

фактическая концентрация учитываемых веществ; пзK – коэффициент предель-

ной загрязненности, характеризующий качество воды, состояние водного объек-

та рек и его водохозяйственное значение, который оценивается в соответствии

классификацией В. В. Шабанова [4].

Результаты исследования. На основе методологического подхода

В. В. Шабанова, базирующегося на коэффициенте предельной загрязненности

( пзK ) [3], с использованием многолетних информационно-аналитических мате-

риалов РГП «Казгидромет» по загрязнению воды в бассейне реки Есиль и инте-

гральных критериев предельно допустимой концентрации (далее – ПДК) для

рыбохозяйственного водопользования [2] выполнена оценка качества воды по

гидрохимическим показателям (таблица 2).

Таблица 2 – Оценка качества воды в бассейне реки Есиль

по гидрохимическим показателям в пространственно-временном масштабе

Показатель рхПДК

Средние концентрации загрязняющих

веществ за период (год)

1990 2000 2005 2012

Река Есиль – город Петропавловск

Магний ( Mg ), мг/л 40,0 –0,519 –0,385 –0,359 –0,255

Хлориды (Cl ), мг/л 300,0 –0,618 –0,547 –0,542 –0,425

Сульфаты ( 4SO ), мг/л 100,0 0,346 0,156 –0,128 0,119

Кальций (Ca ), мг/л 180,0 –0,523 –0,626 –0,543 –0,511

Летучие фенолы, мг/л 0,001 –0,800 –1,000 –1,000 –0,700

Нефтепродукты, мг/л 0,05 3,200 3,600 0,000 –0,400

СПАВ, мг/л 0,1 –0,800 –0,800 –0,700 –0,900

Азот аммоний ( 4NH ), мг/л 0,39 –0,718 –0,743 –0,743 –0,743

Азот нитратный ( 2NO ), мг/л 0,02 –0,500 –0,500 –0,500 –1,000

Азот нитратный ( 3NO ), мг/л 9,00 –0,937 –0,982 –0,988 –0,992

Фосфаты ( 4PO ), мг/л 0,25 –0,800 –0,880 –0,960 –0,960

Железо общее ( Fe ), мг/л 0,03 – 2,000 4,000 2,000

Медь ( Cu ), мкг/л 1,0 0,090 1,300 –0,290 –0,180

Цинк ( Zn ), мкг/л 10,0 0,750 –0,699 0,749 –0,483

Хром общий ( Cr ), мкг/л 20,0 –1,000 –0,979 –1,000 –0,550

Фториды ( F ), мкг/л 0,75 –0,507 –0,513 –0,513 –0,513

пзK –0,222 –0,100 –0,220 –0,406

При этом следует отметить, что коэффициент предельной загрязненности

( пзK ) в водосборе бассейна реки Есиль во временном масштабе от гидрологиче-

ского поста с. Тургеневка до с. Доламатово увеличивается и по степени загряз-

ненности в основном относится к загрязненным, где загрязненность воды пред-

ставлена трофическим статусом Е. С. Шеннона [4].

40

Для оценки экологического состояния водной экосистемы водосбора бас-

сейна реки Есиль использована зависимость индекса Шеннона ( H ) от коэффи-

циента предельной загрязненности ( пзK ) В. В. Шабанова, которая имеет следу-

ющий вид: )]2(23.0[06,3 пзKехрH .

Таким образом, на основе систематизации и системного анализа, а также

прогнозных расчетов по определению коэффициента предельной загрязненности

и индекса Шеннона можно производить оценку качества воды и экологического

состояния водной экосистемы в водосборе бассейна реки Есиль во временном

масштабе, то есть вода на гидрологическом посту «Город Петропавловск» оце-

нивается на уровне «чистая (мезотрофная)».

Обсуждение. Система оценки качества воды и экологического состояния

водной экосистемы в водосборе бассейна реки Есиль с использованием коэффи-

циента предельной загрязненности ( пзK ) и индекса Шеннона ( H ) определяет

степень, интенсивность, направленность и характер загрязнения водных объек-

тов в пространственно-временном масштабе, которые дают возможность разра-

ботать систему мероприятий по рациональному природопользованию и предот-

вращению возможных чрезвычайных ситуаций на основе количественных ха-

рактеристик процессов естественного самоочищения природных систем.


1. Проблемы загрязнения основных трансграничных рек Казахстана : в 3 т. /

М. Ж. Бурлибаев [и др.]. – Алматы : Канагат, 2014. – Т. 1. – 742 с.

2. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязне-

ния. – М. : Минздрав СССР, 1988. – 74 с.

3. Шабанов В. В. Метод оценки качества вод и состояния водных экоси-

стем / В. В. Шабанов, В. Н. Маркин. – М. : МГУП, 2009. – 154 с.

4. Shannon, C. E. The mathematical theory of communication / C. E. Shannon,

W. Weaver. – Urbana : The University of Illinois Press, 1949. – 117 Р.

УДК 502.504:627.83

Ж. С. МУСТАФАЕВ, А. Т. КОЗЫКЕЕВА, Л. Н. РЫСКУЛБЕКОВА



ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОДНЫХ СИСТЕМ

БАССЕЙНА ТРАНСГРАНИЧНОЙ РЕКИ ИЛИ

Введение. Потенциал самоочищения природной среды водосбора речных

бассейнов можно рассматривать как интегральную экологическую оценку тех-ногенных процессов, которые возникают при загрязнении в условиях антропо-генной деятельности. При этом именно через определение потенциала самоочи-щения водной экологической системы появляется возможность определить сте-

41

пень влияния антропогенной деятельности в формировании эколого-водохозяйственного состояния водосборов речных бассейнов. Потенциал само-очищения природной среды водосборов речных бассейнов определяет его гео-экологическую устойчивость к техногенным воздействиям.

Любое техногенное вмешательство в структуру миграционных процессов в водосборах речных бассейнов влечет за собой прямую или обратную цепную реакцию, которая приводит к экологическому нарушению в водной среде, что требует необходимости проведения эколого-водохозяйственной оценки с учетом уровня изменения внешних факторов в условиях антропогенной деятельности.

Объект исследования. Река Или является основной водной артерией бас-сейна озера Балхаш. Она начинается истоком реки Текес на территории Казах-стана, затем течет по территории КНР, где сливается с реками Кунес и Каш, за-тем снова входит в пределы Республики Казахстан и на 1001-м км впадает в озе-ро Балхаш. Общая длина реки составляет 1439 км, а в пределах Республики Ка-захстан – 815 км. Площадь бассейна реки Или на территории Казахстана состав-ляет 77 400 км

2, тогда как общая площадь равна 140 тыс. км

2 (примерно 75 % во-

досборной площади озера Балхаш) [1]. Цель исследования – провести оценку эколого-водохозяйственного со-

стояния водосбора бассейна реки Или в Казахстанской части на основе много-летних наблюдений с помощью гидрохимических показателей.

Методика исследований. Информационной базой для оценки качества воды и экологического состояния водных объектов в бассейне реки Или были «Ежегодные данные о качестве поверхностных вод Республики Казахстан» РГП

«Казгидромет» МОСВР РК [1; 2], включающие азот аммонийный ( 4NH ), азот

нитритный ( 2NO ), азот нитратный ( 3NO ), хлориды ( Cl ), сульфаты ( 4SO ), медь

( Cu ), цинк ( Zn ), железо общее ( Fe ) и нефтепродукты (таблица 1).

Таблица 1 – Концентрации загрязняющих веществ в речной воде в водосборе бассейна реки Или в пространственно-временном масштабе


Средние концентрации загрязняющих веществ за период, год

1985 1990 2000 2005 2010

Река Или – в створе гидропоста Добын

Расход воды ( Q ), м3/с 435,0 409,0 370,0 480,0

Взвешенные вещества, мг/л – 751,6 123,3 49,2 0,031

Азот аммонийный ( 4NH ), мг/л – 0,10 0,11 0,06 0,027

Азот нитратный ( 2NO ), мг/л – 0,01 0,03 0,06 0,020

Азот нитратный ( 3NO ), мг/л – 1,00 0,87 0,72 0,599

Нефтепродукты, мг/л – 0,06 0,07 0,03 0,025

Хлориды (Cl ), мг/л – 8,87 6,55 12,86 9,260

Сульфаты ( 4SO ), мг/л – 76,70 77,06 62,38 75,06

Железо общее ( Fe ), мг/л – 0,18 0,30 0,34 0,233

Медь ( Cu ), мг/л – 3,33 14,52 7,10 8,568

Цинк ( Zn ), мг/л – 5,00 22,46 4,00 2,005

42


Река Или – в створе гидропоста с. Ушжарма

Расход воды ( Q ), м3/с 447,0 451,0 552,0 539,0 –

Взвешенные вещества, мг/л 46,4 40,4 34,9 33,0 –

Азот аммонийный ( 4NH ), мг/л 0,01 0,03 0,05 0,06 0,005

Азот нитратный ( 2NO ), мг/л 0,00 0,02 0,01 0,01 0,008

Азот нитратный ( 3NO ), мг/л 0,61 0,46 0,85 0,67 0,303

Нефтепродукты, мг/л 0,18 0,17 0,07 0,02 0,007

Хлориды (Cl ), мг/л 27,20 30,28 8,26 12,21 18,63

Сульфаты ( 4SO ), мг/л 86,40 88,84 78,02 82,13 94,23

Железо общее ( Fe ), мг/л 0,06 0,09 0,05 0,05 0,233

Медь ( Cu ), мг/л 0,13 1,00 3,96 7,26 8,568

Цинк ( Zn ), мг/л 2,36 6,67 14,15 1,95 2,005


объектов в водосборе бассейна реки Или применена методика В. В. Шабанова с

помощью коэффициента предельной загрязненности ( пзK ) [4]:

1

1

1

N

i iПДК

iC

NпзK ,


ществ; iПДК – предельно допустимая концентрация учитываемых веществ; iC –



та рек и его водохозяйственное значение.

Результаты исследований. Оценка качества воды и экологического со-

стояния водных объектов в водосборах бассейна реки Или проводилась в про-

странственно-временном масштабе с интервалом пять лет для выявления

направленности и интенсивности гидрохимического процесса в водных экоси-

стемах как среде обитания человека (таблица 2).

Таблица 2 – Оценка загрязненности воды в низовьях реки Сырдарьи

в пространственно-временном масштабе по коэффициенту предельной

загрязненности

Загрязняющие вещества ПДК,

мг/л

Годы

1985 1990 2000 2005 2010

Река Или – в створе гидропоста Добын

4NH , мг/л 0,39 – –0,743 –0,717 –0,846 –0,921

2NO , мг/л 0,02 – –0,500 0,500 2,000 0,000

3NO , мг/л 9,0 – –0,888 –0,903 –0,920 –0,933

43


Нефтепродукты, мг/л 0,05 – 0,200 0,400 –0,400 –0,500

Cl , мг/л 300,0 – –0,970 –0,978 –0,957 –0,969

4SO , мг/л 100,0 – –0,233 –0,229 –0,366 –0,249

Fe , мг/л 0,30 – –0,400 0,000 0,133 –0,617

Cu , мг/л 1,0 – 2,330 13,520 6,10 9,786

Zn , мг/л 10,0 – –0,500 1,246 –0,600 –0,824

пзK –0,223 1,610 0,480 0,530

Река Или – с. Ушжарма

4NH , мг/л 0,39 –0,974 –0,923 –0,871 –0,846 –0,987

2NO , мг/л 0,02 0,000 0,000 –0,500 –0,500 –0,600

3NO , мг/л 9,0 –0,932 –0,949 –0,907 –0,926 –0,966

Нефтепродукты, мг/л 0,05 2,600 2,400 0,400 –0,600 –0,860

Cl , мг/л 300,0 –0,909 –0,899 –0,972 –0,959 –0,968

4SO , мг/л 100,0 –0,136 –0,112 –0,220 –0,179 –0,058

Fe , мг/л 0,30 –0,800 –0,700 –0,833 –0,833 –0,223

Cu , мг/л 1,0 –0,970 0,000 2,960 6,260 7,568

Zn , мг/л 10,0 –0,764 –0,333 0,415 –0,805 –0,800

пзK –0,320 –0,068 0,034 0,068 0,234

Таким образом, оценка качества воды в водосборе бассейна реки Или,

проведенная в пространно-временном масштабе, начиная с границы Китайской

Народной Республики (гидрологический пост Добын) до устья реки (гидрологи-

ческий пост село Ушжарма), позволила определить направленность и интенсив-

ность их загрязнения главными ионами ( 4,, SONaCl ), биогенными элементами

( 3,2,4 NONONH ) и тяжелыми металлами ( ZnCu, ), что необходимо учитывать

при разработке природоохранных мероприятий. При этом следует отметить, что

водосбору бассейна реки Или характерны определенные виды загрязняющих

веществ, которые меняются в значительной мере в зависимости от интенсивно-

сти поступления загрязнений с верховьев течения рек, в том числе и с трансгра-

ничных территорий.


1. Проблемы загрязнения основных трансграничных рек Казахстана : в 3 т. /

М. Ж. Бурлибаев [и др.]. – Алматы : Канагат, 2014. – Т. 1. – 742 с.

2. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения. – М. :

Минздрав СССР, 1988. – 74 с.

3. Методические указания по организации и функционированию подсистемы

мониторинга состояния трансграничных поверхностных вод Казахстана. – Алматы,

2012. – 140 с.

4. Шабанов, В. В. Метод оценки качества вод и состояния водных экосистем /

В. В. Шабанов, В. Н. Маркин. – М. : МГУП, 2009. – 154 с.

44

УДК 504.45(470.324)

Т. И. ПРОЖОРИНА, О. А. ГРЕБЕННИКОВА

Россия, Воронеж, ВГУ


ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

ГОРОДОВ БОГУЧАР И РОССОШЬ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

Качество питьевой воды, подаваемой населению, напрямую зависит от со-

стояния источников питьевого водопользования, неудовлетворительной очистки

и ее обеззараживания. Эти вопросы особенно актуальны в Воронежской области,

где около 30 % источников водоснабжения не соответствуют экологическим

требованиям, что вызывает определенный риск для здоровья населения региона.

Цель работы заключается в оценке качества питьевой воды на основании

результатов эколого-аналитических исследований химического состава водо-

проводной воды, отобранной в различных административных районах г. Богуча-

ра (11,3 тыс. жителей) и г. Россошь (62,9 тыс. жителей) Воронежской области.

Основными причинами низкого качества питьевой воды на территории

исследуемых городов являются:

– антропогенное загрязнение поверхностных и подземных вод;

– природное загрязнение воды (повышенное содержание в воде водоносных

горизонтов соединений железа, марганца, бора, солей жесткости, фтора);

– сброс недостаточно очищенных сточных вод в водные объекты;

– недостаточная эффективность технологий обработки воды в связи с от-

сутствием современного комплекса водоподготовки и обеззараживания;

– неудовлетворительная работа очистных сооружений;

– высокая изношенность водопроводов и разводящих сетей и др. [1].

Для подачи населению качественной питьевой воды необходимо заменить

метод хлорирования на ультрафиолетовое обеззараживание, заменить все водопро-

водные трубы на полимерные, строительство новых очистных сооружений и др.

Основным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения Богучар-

ского и Россошанского районов являются подземные воды, приуроченные к ту-

рон-коньякскому водоносному комплексу, который имеет повсеместное распро-

странение и приурочен к толще меловых отложений. Этим объясняется повы-

шенная жесткость питьевой воды в исследуемых районах.

Подземные воды во всех крупных населенных пунктах и на предприятиях

эксплуатируются артезианскими скважинами (глубина – 60 м), в мелких насе-

ленных пунктах, в основном, родниками и колодцами. Многие скважины давно

выработали свой ресурс и подлежат ликвидации во избежание загрязнений под-

земных вод.

Используемые для централизованного водоснабжения подземные воды

имеют, как правило, повышенное содержание хлоридов, минерализации, солей

жесткости, общего железа и нитратов, что не только ухудшает органолептиче-


45

ские свойства питьевой воды, но и может оказывать неблагоприятное влияние на

здоровье населения.

В пределах многих сельских населенных пунктов развивается загрязнение

грунтовых вод (верховодка) компонентами азотной группы (нитриты, нитраты,

аммиак). Установлено, что загрязнение подземных вод в селитебной зоне обу-

словлено хозяйственно-бытовой деятельностью человека.

Отмечаются случаи вторичного загрязнения питьевых вод из-за ветхости

разводящей сети. Основные источники загрязнения поверхностных вод – загряз-

ненные воды поверхностного стока и недостаточно очищенные стоки с очистных

сооружений МУП «Богучаркоммунсервис» и «Очистные сооружения» г. Россошь.

Потенциальными источниками загрязнения подземных вод являются бес-

хозные скважины и колодцы, как правило, не контролируемые инспекционными

службами.

Анализ водопотребления показал, что в обоих городах смешанный тип во-

доснабжения. Централизованным хозяйственно-питьевым водоснабжением

охвачено от 84 % (г. Россошь) до 95 % (г. Богучар) населения, а на долю децен-

трализованного водоснабжения приходится от 5 до 16 %, в основном колодцы.

Техническое состояние водопроводных сетей в городах Богучар и Рос-

сошь «неудовлетворительное», а степень изношенности водопроводных сетей

«высокая» – более 80 %.

На качество подаваемой населению питьевой воды оказывает влияние

проблема санитарной надежности водоподготовки и транспортировки воды, ко-

торая оценивается как «неблагополучная». Обеззараживание питьевой воды на

водоподъемных станциях производится хлором и его соединениями, при этом

другие методы дезинфекции не применяются, что не оправдано, учитывая ток-

сичное действие хлорорганических соединений.

Одновременно с решением задач по улучшению качественного состояния

источников водоснабжения требуется существенно улучшить уровень водопод-

готовки, прежде всего, путем ввода в эксплуатацию новых технологий водо-

очистки и обеззараживания питьевой воды.

Анализ водоотведения показал, что централизованная система хозяй-

ственно-бытовой канализации имеется только в административных центрах (во-

доотведением охвачено до 75 % населения), а в сельских поселениях Богучар-

ского и Россошанского районов в основном выгребы и выносные уборные.

Техническое состояние канализационных сетей в городах Богучар и Рос-

сошь «удовлетворительное», а степень изношенности составляет более 70 % [1].

Самотечные канализационные сети городских поселений находятся в экс-

плуатации от 20 до 50 лет, что сказывается на количестве аварий, затратах на со-

держание сетей и ликвидацию аварий.

Постоянный контроль за санитарно-эпидемиологической безопасностью

питьевой воды из источников централизованного хозяйственно-питьевого водо-

снабжения в районах Воронежской области осуществляет Центр гигиены и эпи-

демиологии в Воронежской области.

Чтобы оценить качество питьевой воды и ее соответствие санитарно-

гигиеническим нормам централизованного водоснабжения, нами были проана-

46

лизированы 24 разовые пробы водопроводной воды, отобранной в четырех ад-

министративных районах г. Богучар и в шести районах г. Россошь. Работа про-

водилась в период с 2018 по 2019 г. Каждая проба анализировалась в 2-кратной

повторности по 10 показателям. Итого было выполнено 480 анализов.

Химический анализ водных проб был проведен на базе факультета гео-

графии, геоэкологии и туризма ВГУ в аттестованной эколого-аналитической ла-

боратории с помощью следующих аналитических методов: химический (Cl–,

SO42–

, HCO3–, общая жесткость, Са

2+) и инструментальный (кондуктометриче-

ский – общая минерализация); потенциометрический (рН), колориметрический

(цветность, Feобщ., NO3–, NO2

–, NH4

+) [2; 3].

По результатам проведенных исследований были получены следующие

обобщающие выводы:

1. Установлено, что население Воронежской области (на примере городов

Богучар и Россошь) употребляет воду, не отвечающую требованиям СанПиН

2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды цен-

трализованных систем питьевого водоснабжения» [4].

2. Приоритетными загрязняющими веществами в питьевой воде систем

централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения исследуемых горо-

дов (Богучар и Россошь) Воронежской области являются общая жесткость и

железо (природного происхождения); минерализация и нитраты (антропоген-

ного загрязнения).

3. Из 24 разовых проб водопроводной воды только 33,3 % (8 проб) ото-

бранных проб имеют качество питьевой воды, удовлетворяющее требованиям

гигиенических нормативов (СанПиН 2.1.4.1074-01):

– 6 проб г. Богучар (районы «Центр» и «Военный городок»);

– 2 пробы г. Россоши (район «Мамон»).

4. Питьевую воду, подаваемую населению, из разводящей сети г. Богучар

и г. Россоши не рекомендуется употреблять без дополнительной очистки.

Для обеспечения населения качественной питьевой водой в paмкаx госу-

дарственной программы Воронежской области «Обеспечение доступным и ком-

фортным жильем и коммунальными услугами населения Воронежской области»

предусмотрена реализация такого мероприятия, как «Развитие систем водоснаб-

жения и водоотведения Воронежской области». Основные мероприятия сформи-

рованы по срокам реализации и приоритетности проектов до 2020 г.

Однако замена городских водоразводящих сетей или модернизация суще-

ствующих водоочистных станций с применением высоких технологий, требую-

щая нескольких бюджетов города, представляется в настоящее время недости-

жимой. Поэтому проблема обеспечения населения качественной питьевой водой

остается актуальной. Сегодня необходимо усилить мониторинг и контроль за ка-

чеством питьевого водоснабжения, а населению города нужно использовать бы-

товые фильтры доочистки воды.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда

фундаментальных исследований (проект 17-05-00569).

47


1. Доклад о состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения

в Воронежской области в 2016 году. – Воронеж : Упр. Федер. службы по надзору в сфере

защиты прав потребителей и благополучия человека по Воронеж. обл., 2017. – 233 с.

2. Корчагина, В. А. Геоэкологическая экспресс-оценка качества поверхност-

ных водных ресурсов Ближнего Подворонежья / В. А. Корчагина, Т. И. Прожорина,

С. А. Куролап // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер.: География. Геоэкология. – 2008. –

2. – С. 64–70.

3. Прожорина, Т. И. Оценка качества централизованного питьевого водоснабже-

ния г. Воронежа / Т. И. Прожорина, И. П. Хруслова // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер.:

География. Геоэкология. – 2013. – 1. – С. 142–144.

4. Санитарно-эпидимеологические правила и нормативы «Питьевая вода. Гигие-

нические требования к качеству воды. Контроль качества» СанПиН 2.1.4.1074-01. – М. :

Федер. центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002. – 103 с.

УДК 556.06(519.6)

С. В. СИДАК, А. А. ВОЛЧЕК



К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ГОДОВОГО СТОКА РЕКИ ПРИПЯТЬ

НА ОСНОВЕ МЕТОДА ДЕРЕВЬЕВ РЕШЕНИЙ

Проблема оценки годового речного стока приобретает в последние годы

все большее значение, так как она непосредственно связана с решением таких

важнейших задач, как планирование и реализация дорогостоящих водохозяй-

ственных мероприятий, надежное водообеспечение населения и экономики. Акту-

альность данной проблемы сегодня приобретает особое значение в связи с обостре-

нием воздействия глобального потепления на гидрологический режим рек.

В опубликованном в октябре 2018 г. Специальном докладе МГЭИК о гло-

бальном потеплении на 1,5 С освещается ряд последствий изменения климата,

которых можно было бы избежать, ограничив глобальное потепление 1,5 °C по

сравнению с 2 °C и более. Например, к 2100 г. при глобальном потеплении на

1,5 °C глобальное повышение уровня моря будет на 10 см ниже по сравнению с

потеплением на 2 °C. В связи с этим исследование современных особенностей

гидрологического режима рек, выявление долгосрочных тенденций изменения

водного стока является важной гидрологической задачей.

Целью данной работы является анализ возможности применения метода

деревьев решений для оценки годового речного стока реки Припять.

Основой для расчетов стока принят физико-статистический метод. Суть

этого метода заключается в том, что изначально устанавливается физическая

связь речного стока с определяющими факторами, а затем с помощью статисти-

ческих инструментов происходит построение прогностической модели. В каче-

https://elibrary.ru/contents.asp?id=33339022

https://elibrary.ru/contents.asp?id=33339022&selid=12362550



https://elibrary.ru/contents.asp?id=33839366&selid=20133529


48

стве статистического аппарата использован метод множественной линейной ре-

грессии (МЛР) [1, c. 235].

Оценка годового стока реки Припять. Рассмотрим задачу оценки

годового стока реки Припять в створе Мозырь. Основными факторами,

определяющими межгодовые колебания речного стока, являются влагозапасы

в снежном покрове перед началом процесса снеготаяния, летнее и осеннее

увлажнения почвы. То есть сток в i-й год зависит не только от увлажнения в

(i – 1)-й год, но и в (i – 2)-й год. Учитывая то, что межгодовая изменчивость по

такому фактору, как осадки, в значительной степени превышает изменчивость

по фактору испарение, следует, что испарением с поверхности бассейна можно

пренебречь. В связи с этим модель годового стока запишем в виде:

(1)

где с количество месяцев в холодный период года (октябрь март); w коли-

чество месяцев в теплый период года (апрель сентябрь); P количество осад-

ков; i номер года.

Для построения модели (1) использовали алгоритм множественной линей-

ной регрессии [1]. Годовой сток реки Припять брался за период с 1950 по 2006 г.

Предиктором послужило количество осадков в теплый и холодный сезоны за пе-

риод 1950–2006 гг. для семи станций. Таким образом, итоговое число предикто-

ров, согласно формуле (1), составило n = 28. Вся выборка разделена на две части:

зависимая (1950–2000 гг.), по которой строилась прогностическая модель МЛР,

и независимая (2001–2006 гг.), используемая для получения оценки прогнозных

свойств модели.

Согласно модели, построенной с помощью алгоритма МЛР, получили

следующий результат: коэффициент детерминации ‒ 0,79, но стандартная ошиб-

ка прогноза по независимой выборке превышает стандартное отклонение вели-

чины годового стока. Это означает, что необходим поиск альтернативных спосо-

бов прогноза. Поэтому в дальнейшем исследовании был использован метод де-

ревьев решений.

Метод деревьев решений. Метод деревьев решений может быть применен

при решении многих гидрометеорологических задач, в том числе задач классифи-

кации и прогнозирования. Дерево решений можно представить в виде «ветвей»,

хранящих в себе значения атрибутов, от которых зависит целевая функция, и «ли-

стьев», на которых хранится значение целевой функции. В промежуточных узлах

записаны атрибуты, по которым возможно различить один случай от другого.

Одним из самых известных способов построения деревьев решений явля-

ется алгоритм CART. В отличие от нейронных сетей, применяемых при решении

подобных задач, алгоритм CART обладает высочайшей скоростью и возможно-

стью визуализации получаемых результатов. К важным достоинствам алгоритма

CART следует также отнести возможность специальной обработки пропущен-

ных значений [2, c. 53].

49

При использовании алгоритма CART каждый узел в дереве решений име-

ет двух потомков. Для того чтобы принять решение, к какому классу отнести си-

туацию, достаточно ответить на вопросы-правила типа if – then, формируемые в

узлах этого дерева. В ходе ответов на вопросы все множество примеров (обуча-

ющая выборка) делится на две части: часть, в которой правило выполняется

(ветвь right), и часть, в которой правило не выполняется (ветвь left). При выборе

оптимального правила используется функция оценки качества разбиения (или

критерий расщепления). В алгоритме CART в качестве такой функции использу-

ется индекс Gini, определяемый по формуле

где – вероятность класса i в узле T; n ‒ число классов.

Наиболее сложным этапом в процессе построения дерева является момент

остановки ветвления дерева или же, говоря иными словами, определение опти-

мального размера дерева. С одной стороны, чем больше размерность дерева, тем

точнее прогноз, а с другой труднее интерпретация результатов.

В программе Statistica для алгоритма CART реализованы два способа

остановки: по отклонению, когда «подходящее» дерево классификации выбира-

ется из «усеченных» с помощью специального правила стандартной ошибки,

и прямая остановка (FACT),при котрой пользователь сам устанавливает

размеры дерева классификации, до которых оно может расти [3, c. 48].

В данной работе моделирование стока реки Припять реализовано с

помощью алгоритма CART с априорными вероятностями, пропорциональными

численности классов. Исходными данными послужила выборка из 28 временных

рядов предикторов. На рисунке 1 представлено распределение значений цены

проверки на обучающей выборке и цены ошибки кросс-проверки в зависимости

от номера дерева. Из рисунка 1 следует, что с увеличением числа вершин в дере-

ве ошибки обучения значительно уменьшаются.

Рисунок 1 ‒ Распределение цены проверки на обучающей выборке

и цены ошибки кросс-проверки

1

1

2

2

50

Для определения дерева оптимального размера последовательно рассмот-рены результаты прогноза стока реки Припять после каждого ветвления, вплоть до последнего дерева. На рисунке 2 представлено дерево решений 16, на первом ветвлении которого разделителем выступают зимние осадки за предшествую-щий i – 1 год в пункте Житковичи. Если количество осадков меньше 311 мм, то прогнозируемый сток реки равен 365,94 м

3/с, а если осадков выпало больше

311 мм, то ожидается сток больше нормы.

Рисунок 2 ‒ Дерево решений 16, описывающее формирование

годового стока Припяти

После расчета коэффициентов детерминации и стандартной ошибки стока между наблюдаемыми и вычисленными значениями стока для каждого получен-ного дерева пришли к выводу, что наилучшие оценки прогноза стока реки При-пять получили из дерева 10, имеющего 9 терминальных вершин и 8 нетерми-нальных. Стандартная ошибка стока Припяти по независимой выборке состави-ла 0,58 от величины стандартного отклонения стока, коэффициент детерминации составил R

2 = 0,91. Эти результаты в значительной степени отличаются от про-

гноза стока на основе модели МЛР. Заключение. Сформулируем основные результаты и выводы, полученные

в работе: 1) использование метода деревьев решений является перспективным направлением при оценке годового стока рек Беларуси; 2) используемый в работе метод построения дерева решений CART прост в понимании и интерпретации; 3) даже на самых первых этапах ветвления, при небольшом числе предикторов, имеется возможность получить оценки годового стока с приемлемой точностью.


1. Малинин, В. Н. Статистические методы анализа гидрометеорологической ин-формации / В. Н. Малинин. – СПб. : Изд-во РГГМУ, 2008. – 407 с.

2. Гордеева, С. М. О предвычислении годового стока крупных рек европейской части России на основе метода деревьев решений (decisiontrees) / С. М. Гордеева,

В. Н. Малинин // Учен. зап. РГГМУ. – 2016. – 50. – С. 5365.

51

3. Андреев, И. М. Описание алгоритма CART / И. М. Андреев // Exponenta Pro.

Математика в приложениях. – 2004. – 3–4. – С. 48–53.

УДК 91;91:504;910.1/.2

О. В. ТОКАРЧУК

Беларусь, Брест, БрГУ имени А. С. Пушкина


ХАРАКТЕРИСТИКИ РУСЛОВОЙ СЕТИ

ОЗЕРНО-БАССЕЙНОВЫХ СИСТЕМ

НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА «НАРОЧАНСКИЙ»

Характер русловой сети бассейнов водотоков и водоемов играет важную

роль в формировании стока воды, наносов и растворенных веществ. Вследствие

этого изучение характеристик русловой сети бассейнов является непременным

условием комплексной геоэкологической оценки их современного состояния.

В качестве территориальных единиц анализа гидрографической неодно-

родности Национального парка «Нарочанский» были использованы выделенные

ранее типологические единицы строения озерно-бассейновых систем его терри-

тории ‒ малые структуры бассейнового строения (малые водосборы, приречья и

приозерья), которые наследуют либо объединяют дробные единицы строения

озерно-бассейновых систем и характеризуются территориальной обособленно-

стью, сопоставимостью размеров, достаточной однородностью природных сре-

дообразующих факторов и факторов антропогенной нагрузки [1].

В ходе анализа в разрезе малых структур бассейнового строения (МСБС)

произведен расчет показателей, отображающих базовые гидрографические ха-

рактеристики русловой сети исследуемой территории (таблица 1).

Таблица 1 – Расчетные гидрографические характеристики русловой сети МСБС

НП «Нарочанский»

Название

показателя

(обозначение)

Описание (формула для определения) Единица

измерения

Суммарная длина

русловой сети (∑l)

Представляет собой сумму длин всех водото-

ков (рек, ручьев, каналов, канав) в пределах

структуры

км

Густота русловой

сети (γF)

Представляет собой отношение суммы длин

всех водотоков в пределах структуры к ее

площади (γF=∑l/F)

км/км2

Результаты пятиуровневого равноинтервального ранжирования показателя

суммарной длины русловой сети представлены на рисунке 1: 138 из 171 МСБС

относятся к группе с очень низкими и низкими значениями показателя (табли-

ца 2). Как видно из рисунка 2, структуры, относящиеся к данным группам, рас-

52

пространены в пределах исследуемой территории повсеместно. Также широко

распространены МСБС, в пределах которых русловая сеть отсутствует. Однако

следует отметить, что к данной группе относятся, как правило, незначительные

по площади структуры, представляющие собой малые водосборы озер либо ма-

лые приозерья. МСБС со средними, высокими и очень высокими значениями по-

казателя немногочисленны и приурочены к заболоченным в прошлом террито-

риям, в пределах которых были проведены гидромелиоративные работы.

Рисунок 1 – Территориальная неоднородность суммарной длины русловой

сети (км) в пределах НП «Нарочанский» (в разрезе МСБС)

Таблица 2 ‒ Группировка МСБС НП «Нарочанский» по суммарной длине

русловой сети

Длина русловой сети

Количество

структур

Площадь структур

качественная

характеристика

количественная

характеристика,

км

км2

% от изуча-

емой терри-

тории

Речная сеть отсутствует 0 26 59,94 4,97

Очень низкая 0,1–13,3 121 711,27 58,98

53


Низкая 13,3–26,6 17 306,01 25,37

Средняя 26,6–39,9 5 72,72 6,03

Высокая 39,9–53,1 1 22,11 1,83

Очень высокая 53,1–66,5 1 34 2,82

Результаты пятиуровневого равноинтервального ранжирования показателя

густоты русловой сети представлены на рисунке 2: 107 из 171 МСБС относятся к

группе с низкими и очень низкими значениями показателя (таблица 3). Как вид-

но из рисунка 1, структуры, относящиеся к данным группам, также распростра-

нены в пределах исследуемой территории повсеместно. В то же время значи-

тельное количество структур характеризуются средними значениями показателя.

Рисунок 2 – Территориальная неоднородность густоты русловой сети

(км/км2) в пределах НП «Нарочанский» (в разрезе МСБС)

54

Таблица 3 ‒ Типизация МСБС НП «Нарочанский» по густоте

русловой сети

Густота русловой сети

Количество

структур

Площадь структур

качественная


количественная

характеристика,

км/км2

км2

% от изуча-

емой терри-

тории

Речная сеть отсутствует 0 26 59,94 4,97

Очень низкая 0,01–0,66 41 351,19 29,12

Низкая 0,66–1,31 66 492,90 40,87

Средняя 1,31–1,97 28 219,00 18,16

Высокая 1,97–2,63 9 82,76 6,86

Очень высокая 2,63–3,29 1 0,26 0,02

Различия в географии расчетных показателей длины и густоты русловой

сети отдельно взятых МСБС обусловлены различиями в их площади. Так,

наибольшим значением суммарной длины русловой сети характеризуется ма-

лый водосбор кан. Становой Ров (бассейн реки Нарочь). В то же время по по-

казателю густоты русловой сети данная структура, в силу значительной пло-

щади, относится к группе со средними значениями показателя. Наибольшими

же значениями густоты русловой сети характеризуется малый водосбор

руч. Синий (бассейн реки Страча), занимающий в пределах НП «Нарочан-

ский» площадь всего около 0,26 км2.

Сравнивая по расчетным показателям различные типы МСБС (малые во-

досборы, приречья и приозерья), можно сделать вывод, что наибольшими значе-

ниями показателей характеризуются малые водосборы речного типа и приречья,

а наименьшими ‒ малые водосборы озерного типа и приозерья.

Сравнивая по расчетным показателям крупнейшие озера парка (имеют

бассейны, состоящие из двух и более МСБС), можно сделать вывод, что

наибольшими значениями расчетных показателей характеризуется озеро Свирь,

а наименьшими ‒ озеро Нарочь. При этом следует отметить, что дополнитель-

ным фактором риска для озера Свирь является впадение в озеро реки Великий

Перекоп, бассейн которой характеризуется наличием в нем МСБС со средними и

высокими значениями суммарной длины и густоты русловой сети.

Результаты исследования могут стать основой для проведения комплекс-

ной геоэкологической оценки современного состояния озерно-бассейновых си-

стем НП «Нарочанский» для целей бассейнового управления. Увеличение пока-

зателей суммарной длины и густоты русловой сети отдельных МСБС характери-

зует сокращение среднего расстояние до воды от источников хозяйственного

55

влияния человека, что повышает риск загрязнения водных объектов. При этом

следует учитывать, что данные показатели имеют только потенциальное отрица-

тельное значение и должны дополняться как информацией о разнообразных ис-

точниках хозяйственного воздействия, так и характеристиками, которые опреде-

ляют условия влияния последних на водные объекты (характер рельефа, грунтов,

растительного покрова и т. д.).


1. Токарчук, О. В. Картирование озерно-бассейновых систем территории Нацио-

нального парка «Нарочанский» / О. В. Токарчук, С. М. Токарчук // Псков. регионол.

журн. – 2018. – 4 (36). – С. 65–81.

УДК 556.55:627.8.09(476.2)

М. С. ТОМАШ, Д. Н. БОГДАНОВ

Беларусь, Гомель, ГГУ имени Франциска Скорины

E-mail: [email protected], [email protected]

ВОДОХРАНИЛИЩА ГОМЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ: СОВРЕМЕННОЕ

СОСТОЯНИЕ (SWOT-АНАЛИЗ)

Кроме естественных озерных водоемов, на территории Беларуси имеется

ряд искусственных озер, созданных человеком, – водохранилищ и прудов. К во-

дохранилищам относят искусственные водоемы объемом не менее 1 млн м³;

в практике водохранилищами иногда называют крупные пруды. Эти водоемы

служат хорошими регуляторами грунтовых вод и влажности прилегающих ме-

лиорируемых земель.

Первые небольшие водохранилища (пруды) создавались в прошлом при

строительстве водяных мельниц. Крупные водохранилища начали создавать по-

сле Великой Отечественной войны в связи с широко развернутым строитель-

ством межколхозных и районных гидроэлектростанций. Количество водохрани-

лищ резко увеличилось в 70–80-е гг. ХХ в. в связи с широкомасштабными мели-

оративными работами. Водохранилища создаются с целью регулирования стока,

водного благоустройства и водообеспечения населенных пунктов, орошения

сельскохозяйственных угодий, развития рыбного хозяйства, создания водно-

рекреационных систем, для птицеводства, разведения и сохранения дичи. В по-

следнее время водохранилища чаще всего используются комплексно нескольки-

ми отраслями народного хозяйства.

На территории Беларуси расположено 153 водохранилища с общей пло-

щадью зеркала 822 км². Размещение водохранилищ по территории республики

обусловлено потребностью в воде и природными факторами. Основные искус-

ственные водоемы находятся в районе Белорусского Полесья и принадлежат

бассейнам рек Припять (55 штук) и Днепр (47 штук). Наименьшее их количество


56

приходится на бассейны рек Западный Буг (11 штук) и Вилия (5 штук). Не так

много их в бассейнах рек Западная Двина (17 штук) и Неман (18 штук).

В настоящий момент в Гомельской области 22 водохранилища объемом

более 1 млн м³. Самое крупное из них – Светлогорское, с объемом более

64,4 млн м³. Однако в настоящее время оно сильно обмелело. Характеристики

водохранилищ представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Морфометрические характеристики водохранилищ

Гомельской области

Название Объем, млн м³ Площадь зеркала, км² Глубина, м

Автюки 1,9 0,62 4,3

Альбинское 1,4 0,63 3,5

Бобруйковское 1,83 1,22 3

Великоборское 8,95 2,7 13,9

Вить 1,62 0,51 4,2

Днепро-Брагинское 42,8 9,68 6,2

Загатье 3 0,7 6,4

Княжеборьевское 1,83 1,45 1,6

Коммунар 1,1 0,38 3,9

Лешневское 1,8 0,64 5,5

Меркуловичи 1,03 0,79 4,5

Мехедовичи 1,77 0,52 4,2

Муровенское 7,4 1,68 5,4

Новополесское 2,2 0,7 4,5

Светлогорское 64,4 14,4 4,5

Свеча 1,77 0,78 3,5

Свидное 5,7 2,2 4,6

Судково 3 1 4,2

Телешовское 1,2 0,51 4,1

Уборок 1,05 0,27 6,4

Уласы 1,01 0,3 5,5

Чечера 1,17 0,77 3

По данным из таблицы 1 можно судить о том, что в области преобладают

небольшие водохранилища, площадью до 1 км2, глубиной до 5 м и суммарным

объемом меньше 2 млн м³. Тем не менее это позволяет судить об их перспектив-

ности с точки зрения использования в рекреации.

Обычно зоны рекреации сформированы вдоль русел рек или на озерах, что

способствует созданию благоприятных условий для развития купально-

пляжного туризма и малого бизнеса. Но бывает так, что природные водоемы ис-

пользовать нецелесообразно. В этом случае решением может стать освоение во-

дохранилищ в целях рекреации, как это уже произошло с Заславским водохра-

нилищем (так называемое Минское море). Чтобы оценить перспективность ис-

пользования водохранилищ в целях рекреации, можно воспользоваться методом

57

SWOT-анализа для выявления сильных и слабых сторон такого проекта. Данные

SWOT-анализа представлены в таблице 2.

Таблица 2 – SWOT-анализ перспектив использования водохранилищ

Беларуси в целях рекреации

Параметр Критерий Пояснение

Сильные

стороны

Благоприятный климат,

погодные условия

Теплое продолжительное лето со средней

температурой воздуха +19 ºС, длитель-

ность пляжного сезона 3 и более месяцев

Достаточное количе-

ство водохранилищ

На Гомельщине 22 водохранилища

Туристические органи-

зации

В области большое количество туристиче-

ских фирм, способных направлять тури-

стов к местам рекреации

Конкурентоспособ-

ность на внутреннем

рынке

В Гомельской области купально-пляжный

туризм развит слабо

Доступность для ино-

странных туристов

Безвизовый режим со всеми развитыми

странами, открытость страны для тури-

стов

Слабые

стороны

Инфраструктура В Гомельской области уже существую-

щие пляжи не имеют полную комплекта-

цию и развитый сервис, затруднен проезд

к местам отдыха. Кроме этого, не все во-

дохранилища могут быть пригодны для

купания.

Недостаток финансо-

вых средств

Обычно пляжи финансируются за счет

государства, а не инвестиций со стороны

туристических фирм

Низкий уровень разви-

тия гостиничного биз-

неса

В стране не очень большое количество

отелей. Цены необоснованно завышены и

не соответствуют оказываемым услугам.

Отсутствие интереса со

стороны туристических

фирм

Туристические организации нацелены на

внешний туризм, а не на внутренний

Угрозы Медленный рост рынка Невысокий рост экономики страны

Невысокая гибкость

экономики страны

Низкая скорость реакции экономики на

колебания спроса и предложения на миро-

вом рынке

Отсутствие поддержки

со стороны государства

В настоящее время большее внимание

уделяется культурно-познавательному ту-

ризму в городах

Отсутствие заинтересо-

ванности у иностран-

ных туристов

Роль Беларуси в мировом туризме несуще-

ственная

58

Продолжение таблицы2

Параметр Критерий Пояснение

Возможности Развитие международ-

ных связей

Беларусь открыта для сотрудничества со

всеми странами мира

Сочетание нескольких

видов туризма в одном

месте

Сочетание оздоровительного, познава-

тельного, купально-пляжного, охотничьего

и других видов туризма в пределах аквато-

рии одного большого озера

Развитие туристиче-

ской инфраструктуры

Расширение сети агроусадеб и курортных

поселков

Активная рекламная

поддержка в стране и за

рубежом

Возможность привлечения туристов из

других областей Беларуси и сопредель-

ных государств за счет инвестиций в ре-

кламу

Примечание – Таблица составлена автором.

Таким образом, данные SWOT-анализа свидетельствуют о перспектив-

ности использования водохранилищ для развития множества направлений

внутреннего и внешнего туризма в Гомельской области. Для реализации этой

цели необходимо привлечь инвестиции и создать заинтересованность тури-

стических фирм в развитии купально-пляжного отдыха в стране. Привлечь

финансирование со стороны государства и направить его на расширение гос-

тиничного фонда – обеспечение быстрого доступа к местам рекреации, созда-

ние и улучшение агроусадеб и туристических баз, в том числе с обустроен-

ными пляжами.


1. Томаш, М. С. Перспективы использования малых водоемов урбанизирован-

ных территорий / М. С. Томаш, А. И. Павловский, Д. Н. Богданов // Урбоэкосистемы:

проблемы и перспективы развития : сб. материалов VI Междунар. науч.-практ. конф.,

Ишим, 16 марта 2018 г. / отв. ред. О. С. Козловцева. – Ишим : Изд-во ИПИ им.

П. П. Ершова (филиал) ТюмГУ, 2018. – С. 57–59.

2. Томаш, М. С. SWOT-анализ водохранилищ Беларуси на предмет перспек-

тивности их использования в рекреационных целях / М. С. Томаш, Д. Н. Богданов //

Географические аспекты устойчивого развития регионов : III междунар. науч.-

практ. конф., посвящ. 50-летию геол.-геогр. фак. и каф. геол. и геогр., Гомель, 23–

25 мая 2019 г. : сб. материалов / М-во образования Респ. Беларусь, Гомел. гос. ун-т

им. Ф. Скорины, Гомел. обл. отд. обществ. об-ния «Белорус. геогр. о-во», Рос. центр

науки и культуры в Гомеле ; редкол.: А. И. Павловский (гл. ред.) [и др.]. – Гомель. –

С. 591–595.

59

УДК 551.461

Д. А. ЧУРИН1, 2

, М. О. УЛЬЯНОВА1, Ж. И. СТОНТ

1, О. В. РЫЛЬКОВ

3

1Россия, Калининград, Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН

2Россия, Атлантический филиал ФГБНУ «ВНИРО» («АтлантНИРО»)

3Россия, ФГБУ «Национальный парк “Куршская коса”»


ИЗМЕНЧИВОСТЬ УРОВНЯ В КУРШСКОМ ЗАЛИВЕ

БАЛТИЙСКОГО МОРЯ В 2017–2018 ГГ.

Для балтийского побережья Калининградской области и Куршского зали-

ва важными факторами являются сгонно-нагонные явления, речной сток и осад-

ки, а также водообмен с сопряженными бассейнами. Для Куршского залива это

Балтийское море, соединенное Клайпедским каналом, а для Балтийского моря –

Северное море, через Датские проливы.

Цель работы – оценить изменчивость уровня на уровнемерных постах ИО

РАН в Балтийском море и Куршском заливе с использованием мареографов,

альтиметрических измерений и математического моделирования.

В конце 2016 г. на берегу Куршского залива на променаде визит-центра

Национального парка «Куршская коса» был установлен ультразвуковой измери-

тель уровня General Acoustics’ Log_aLevel (рисунок 1).

Рисунок 1 – Расположение уровнемеров в юго-восточной части

Балтийского моря

В межсезонном аспекте максимальный уровень в точке наблюдения ха-

рактерен для осенне-зимнего сезона, а минимальный – для весенне-летнего. По-

добный характер изменчивости уровня, по-видимому, связан со сгонно-

нагонными явлениями, ростом количества осадков и усилением штормовой ак-

60

тивности в осенне-зимний сезон, что приводит к росту уровня. Средний перепад

уровня в эти сезоны достигает 30 см (январь – июнь).

По среднемесячным данным максимальный уровень отмечался в октябре

2017 г. (рисунок 2). 30 октября 2017 г. по Калининградской области было объяв-

лено штормовое предупреждение с усилением северо-западного ветра до 25 м/с.

Также росту уровня способствовали обильные осадки, отмечаемые в октябре.

Максимальный среднесуточный рост уровня за 2017–2018 гг. отмечался 30 ок-

тября и составил 29 см, максимальное падение уровня отмечалось 22 апреля

2017 г. и составило 28 см.

Рисунок 2 – Среднемесячный ход уровня на уровненном посту

на Куршском заливе за 2017–2018 гг.

В целом за рассматриваемый период стоит отметить незначительные пе-

репады уровня. Весенние половодья отражаются на ходе уровня достаточно сла-

бо, относительно низкий уровень летом 2017 и 2018 гг. может быть связан с вы-

сокими температурами и, как следствие, высоким испарением и малым количе-

ством осадков. Наибольшие перепады уровня связаны со штормовой активно-

стью и увеличением количества осадков в осенне-зимний сезон.

Для сопоставления изменения уровня в заливе и море были использованы

данные уровненного поста в г. Светлогорске (морское побережье), который был

также организован ИО РАН в конце 2016 г. В качестве измерителя используется

мареограф Valeport «Tide Master» с погружным высокоточным датчиком давле-

ния, установленным в шахте станции водозабора. Для сопоставления натурных

данных с модельными расчетами использована модель HIROMB-BOOS-Model

(HBM). Из модели взята точка, максимально близко лежащая к уровнемерному

посту. Также прямые наблюдения уровня сравниваются с суточными данными

спутниковой альтиметрии, используются спутники Saral/AltiKa и ERS-2.

В межсезонном аспекте, как и для уровнемерного поста в Куршском зали-

ве, максимальный уровень в точке наблюдения характерен для осенне-зимнего

61

сезона, а минимальный – для весенне-летнего (рисунок 3). Средний перепад

уровня в эти сезоны составляет 29 см (октябрь – апрель).

Рисунок 3 – Среднемесячный ход уровня на уровненном посту

в г. Светлогорске (Балтийское море) за 2017–2018 гг.

Максимальный уровень воды зафиксирован в октябре 2017 г. и связан

со штормовой ситуацией, описанной выше. Следующий по мощности нагон

также наблюдался в октябре 2018 г. 22 октября 2018 г. в регион пришел ат-

лантический шторм, скорость ветра западного, северо-западного направления

достигала 28 м/с. Усиление ветра привело к росту уровня на 76 см с 22 по

24 октября – до 3,1 м. Минимальный уровень наблюдался в марте 2018 г. и не

превышал 1,8 м.

Для сопоставления данных об уровне по данным мареографа и модельным

расчетам был выбран ближайший географический узел из базы HBM (55.025 с. ш.,

20.6806 в. д.) к уровнемерному посту. Модель достаточно детально описывает

среднемесячную изменчивость уровня. В среднем спутники пролетают над при-

брежной зоной Калининградской области два раза в месяц. За период с 2017 по

2018 г. было сопоставлено 45 значений альтиметрических измерений с прямыми

наблюдениями (рисунок 4). Коэффициент линейной корреляции Спирмена со-

ставляет 0,91, что говорит о высокой связи данных. Альтиметрические

наблюдения доступны с 1992 г., что дает широкие возможности для исследо-

вания пространственно-временной изменчивости уровня на акватории Юго-

восточной Балтики.

62

Рисунок 4 – Среднесуточный ход уровня на уровнемерном посту

в г. Светлогорске (Балтийское море) за 2017–2018 гг. по данным уровнемера

(сплошная) и спутников (пунктир)

Интерпретация натурных данных выполнялась в рамках госзадания ИО

РАН (тема 0149-2019-0013), а спутниковых данных при поддержке гранта

РФФИ 19-45-390012-р_а.

УДК 556.166

Т. А. ШЕЛЕСТ, И. В. ШВАЮК



ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА РЕК

БРЕСТСКОЙ ОБЛАСТИ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Максимальные расходы воды рек – наибольшие в году значения мгновен-

ных или срочных расходов, наблюдаемые во время весенних половодий или

дождевых паводков. Расчеты максимальных расходов воды являются обязатель-

ными и считаются одной из наиболее ответственных задач в составе водохозяй-

ственных проектов. Они являются также обязательными и при проектировании и

эксплуатации мелиоративных систем, автомобильных и железных дорог, нефте-

и газопроводов, оценке водных ресурсов. Именно на мгновенные максимальные

расходы воды рассчитываются размеры различного рода водопропускных отвер-

стий, отметки дорожных насыпей, оградительных дамб и других сооружений.

От объективного определения максимальных расходов воды зависят па-

раметры гидротехнических сооружений и их стоимость. Занижение максималь-

ных расходов приводит к разрушению сооружений, затоплению прилегающей к

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

1,50

1,70

1,90

2,10

2,30

2,50

2,70

2,90

3,10

Среднее, м sla_filtr

63

реке местности, материальному ущербу и человеческим жертвам. Завышения

максимальных расходов повышают общую стоимость сооружения, что снижает

его экономическую эффективность.

В условиях Беларуси максимальные в году расходы воды формируются

чаще во время весенних половодий, реже – дождевых паводков.

Цель исследования – выявить причины, оказывающие влияние на измене-

ние максимального стока рек Брестской области.

Максимальный сток рек Брестской области, являющийся интегральным по-

казателем всех процессов, происходящих на водосборе, подвержен постоянным из-

менениям. В настоящее время наблюдаются заметные трансформации стока рек,

вызванные прежде всего изменениями факторов формирования стока. Среди этих

факторов можно выделить как антропогенные, например гидротехническая мелио-

рация, так и природные, например изменение метеорологических условий.

Проведенные ранее исследования показали, что главной особенностью со-

временных климатообусловленных изменений максимального стока рек Брест-

ской области, как и других рек Беларуси, является его уменьшение на всех ре-

ках. Это касается величины как весенних половодий, так и дождевых паводков.

При этом для максимальных расходов воды весенних половодий характерно по-

чти двукратное их уменьшение в современный период. Величина дождевых па-

водков уменьшилась менее значительно.

Сток рек зависит от многих факторов. Среди них можно выделить как

гидрографические, к которым относятся площадь водосбора, длина реки, леси-

стость, озерность, заболоченность и др., так и метеорологические. Если метеоро-

логические факторы динамичны (переменны), то гидрографические являются

относительно постоянными и служат основой для наложения метеорологических

факторов. Главную роль среди метеорологических факторов играют атмосфер-

ные осадки – их количество, интенсивность, продолжительность, распределение

по площади территории. Характер влияния метеорологических факторов на мак-

симальный сток рек несколько различается для половодий и паводков.

В формировании стока весеннего половодья главную роль отыгрывает за-

пас воды в снеге к началу снеготаяния. Большое влияние оказывает интенсив-

ность и продолжительность снеготаяния, предшествующее увлажнение почво-

грунтов, их промерзаемость. Факторы подстилающей поверхности определяют

характер распределения снега на водосборе, аккумуляцию талой воды на его по-

верхности, инфильтрацию талых вод, скорости стекания и время добегания по

склонам и русловой сети. Величина весенних половодий во многом определяет-

ся условиями предыдущего зимнего сезона, а также метеорологическими усло-

виями периода формирования половодья.

Главной причиной снижения величины максимальных расходов воды ве-

сенних половодий является рост температуры воздуха, который сопровождается

увеличением количества оттепелей в зимний период, во время которых снежные

запасы трансформируются в сток зимней межени. Это вызывает увеличение

зимнего стока, приводит к зимним паводкам на реках, что в итоге снижает мак-

симальные расходы воды весной. Нередко наблюдается полное отсутствие

64

снежного покрова к началу снеготаяния. Кроме того, из-за неглубокой промерза-

емости почвогрунтов не создаются условия для формирования водонепроницае-

мого запирающего слоя в почве, что способствует созданию благоприятных

предпосылок для фильтрации влаги в почву.

В формировании весеннего половодья, кроме снега, накопленного за зиму,

участвуют и дожди. Несмотря на то что годовое количество выпадающих осад-

ков существенно не изменилось, произошло их перераспределение по месяцам,

что также отразилось и на величине максимального стока. Так, наблюдается

уменьшение среднемесячных сумм осадков на территории Брестской области в

конце зимы, весной и в конце осени, что сказывается на условиях предшеству-

ющего увлажнения при формировании половодий и паводков на реках. Наиболее

существенное увеличение месячных сумм осадков по Брестской области про-

изошло в июле и сентябре, а уменьшение – в августе и октябре. Кроме того, из-

менился характер выпадения осадков. Зимой осадки чаще выпадают в виде до-

ждя, а не снега. Осадки чаще стали носить ливневый характер.

Рост температуры воздуха сопровождается иссушением почвогрунтов

вследствие увеличения испарения, что приводит к росту потерь воды, а также

способствует снижению максимальных расходов воды.

Уменьшение величины весенних половодий на реках Брестской области и

смещение их на более ранние сроки в некоторой степени способствовало сниже-

нию величины дождевых паводков. Особенно зависимы от величины половодья

паводки в конце весны – начале лета. Если раньше высокие паводки на реках

могли формироваться при выпадении даже относительно небольшого количе-

ства осадков, в условиях, когда сохраняется еще повышенная водность за счет

весеннего половодья, при насыщенных влагой почвогрунтах, которые выпадают

на хорошо переувлажненные грунты и потери воды при этом минимальны, то в

условиях иссушения почвогрунтов этого не наблюдается. Насыщенность влагой

почвогрунтов снизилась, и для формирования высоких дождевых паводков в

этот период необходимо выпадение значительно большего количества осадков.

То есть произошел рост потерь воды, который и привел к снижению величины

максимальных расходов воды дождевых паводков. Это касается и паводков во

второй половине лета и осенью. В условиях роста температур воздуха, который

за последние десятилетия составил около 1,3 ˚С, происходит рост испарения, что

также способствует иссушению почвогрунтов, росту их впитывающей способно-

сти и росту потерь воды на впитывание и инфильтрацию, что приводит к сниже-

нию максимальных расходов воды.

Уменьшению максимальных расходов воды половодий и паводков также

способствовало осушение болот и заболоченных земель, что сопровождалось

снижением уровня грунтовых вод. Это привело к созданию дополнительного ак-

кумулирующего влагу аэрированного слоя почвогрунта, задерживающего по-

ступающие талые и дождевые воды, повышению инфильтрационной способно-

сти почв, в результате чего происходит рост потерь воды, что приводит к сниже-

нию максимумов половодий и паводков.

65

Таким образом, наблюдаемые в последние десятилетия климатические

изменения привели к значительной перестройке системы влагооборота на водо-

сборах рек. Повышение температуры воздуха способствует росту суммарного

испарения и дефицита почвенной влаги, иссушению почвогрунтов, росту их

впитывающей способности, наблюдается увеличение частоты и интенсивно-

сти оттепельных периодов зимой. В таких условиях наблюдается рост потерь

воды, что приводит к снижению максимальных расходов воды половодий и

паводков.

УДК 556.06

Н. Н. ШЕШКО, М. Ф. КУХАРЕВИЧ


E-mail: [email protected]; [email protected]

МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОТСУТСТВУЮЩИХ ДАННЫХ

НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ТЕМПЕРАТУРОЙ ВОДЫ

(НА ПРИМЕРЕ РЕКИ ЛАНЬ)

Процесс исследования водного объекта зачастую предусматривает под со-

бой обработку большого объема данных, представленных в виде временных ря-

дов. Нередко в данных рядах по различным причинам могут присутствовать

пропуски значений, приводящие к искажению результатов исследования водно-

го объекта. По этой причине возможность восстановления пропущенных значе-

ний представляет существенный интерес, что подтверждается исследованиями

по данной тематике [1–3].

В качестве исходных данных для выполнения восстановления в данной

работе использовались среднемесячные температуры воды, а в качестве

дополнительных данных – среднемесячные температуры почвы и воздуха.

Период исследования составил 43 года (с 1975 по 2017 г.).

В качестве исходных данных наблюдений за температурой воды исполь-

зовались «Гидрологические ежегодники» и Государственный водный кадастр

«Ежегодные данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши» по реке

Лань, температуры воздуха и почвы принималась на основе Климатического ка-

дастра Республики Беларусь «Метеорологический ежемесячник» по метеостан-

циям Житковичи и Полесская.

Причины возникновения пропусков могут иметь различный характер, что

необходимо учитывать при выборе метода восстановления. Анализ пропусков

исходного временного ряда температур воды показал, что они не имеют

случайный характер. Пропуски выпадают на ноябрь – март (рисунок 1).

66

Рисунок 1 – График изменения температуры воды

В настоящее время существует множество методов восстановления

пропусков. Так, в некоторых исследованиях в качестве методов восстановления

использовались как интерполяция [1; 2], так и регрессия [3]. Каждый из них

имеет определенные преимущества и недостатки.

В данном исследовании были рассмотрены три группы методов

восстановления, реализованные в виде функций в программе Wolfram Mathematica, –

интерполяционные, регрессионные и аппроксимаций.

Интерполяция. В ходе исследования в качестве метода восстановления

была использована интерполяция сплайном 1-го, 2-го, 3-го (линейная,

квадратичная и кубическая интерполяции) порядка (рисунок 2), а также

полиномиальная интерполяции.

Рисунок 2 – График изменения температуры воды с восстановлением

пропущенных значений сплайн-интерполяцией n-го порядка

Линейная интерполяция в некоторых случаях дает весьма хорошие

результаты, однако результаты данных исследований показали ограниченность

ее применения, что обусловлено двумя основными причинами:

1. Пропущенные значения выпадают на пиковое значение [1], что приво-

дит к их «срезанию».

2. Имеется несколько пропущенных значений подряд [2], что значительно

«спрямляет» ход температур.

Более реальный ход изменения температуры воды показали методы,

восстановленные на основе сплайн-интерполяции 2-го и 3-го порядков. Однако

некоторые восстановленные значения имели значения ниже 0 о

С, что явно не

67

соответствует действительности из-за специфики охлаждения вод в водных

объектах.

Использование метода полиноминальной регрессии, несмотря на

возможность получения достаточно хороших результатов, оказалось нереали-

зуемым из-за реализации весьма сложного механизма автоматизированной

верификации модели восстановления.

Регрессия. В процессе исследования были выполнены попытки восстанов-

ления пропущенных значений с помощью линейной однофакторной и множе-

ственной регрессий, а также авторегрессии. Наиболее предпочтительной являет-

ся однофакторная регрессия, а потом многофакторная и авторегрессия [3]. В ка-

честве зависимых факторов для однофакторной и многофакторной регрессии

использовались температуры воздуха и почвы. Результаты восстановления пред-

ставлены на рисунке 3.


пропущенных значений регрессионными моделями

Наиболее правдоподобные результаты были получены в результате вос-

становления методом линейной однофакторной регрессии по параметрам «вода –

воздух». Однако, как и в случае сплайн-интерполяциями 2-го и 3-го порядков,

восстановленные значения местами опускаются ниже 0 о

С, что обусловливает

неприменимость данной модели.

Восстановление с использованием метода авторегрессии является не-

возможным по причине того, что пропущенные значения выпадают на одни и

те же месяцы.

Аппроксимация. Для реализации восстановления методом аппрок-

симации была использована нелинейная квадратичная регрессионная функ-

ция, позволяющая описать внутригодовое изменение температуры воды. Пре-

имуществом данного метода перед регрессионным и интерполяционным явля-

ется наличие контроля процесса восстановления путем задания граничных

условий для восстанавливаемых значений. Результаты восстановления пред-

ставлены на рисунке 4.

68


пропущенных значений аппроксимацией

Восстановление с помощью нелинейной регрессии показало хороший ре-

зультат. Так ход изменения температуры воды приобрел достаточно естествен-

ный характер. Помимо этого, отсутствуют «срезания» пиков как при линейной

интерполяции, а также отсутствую выходы за 0 о

С как при интерполяции 2-го,

3-го порядков и при регрессионных методах.

Для дополнительной проверки аппроксимации было выполнено

пошаговое восстановление некоторых отрезков исходного ряда с увеличением с

каждым шагом количества пропусков, а также были рассчитаны доверительные

интервалы по всей выборке и по месяцам отдельно с целью сопоставления с

ними восстановленных значений (рисунок 5).

Рисунок 5 – Оценка результатов восстановления аппроксимацией

В результате было определено, что метод аппроксимации способен

восстанавливать отрезок ряда с одним или двумя пропусками подряд, при больших

количествах наблюдаются выходы значений за доверительный интервал.


1. Радчикова, Е. С. Анализ применения способов заполнения пропусков в

данных во временных рядах в экологических исследованиях / Е. С. Радчикова //

Экология и защита окружающей среды : сб. тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф.,

19–20 марта 2014 г. – Минск, 2014. – С. 112–116.

69

2. Круглов, В. В. Методы восстановления пропусков в массивах данных / В. В. Круглов, И. В. Абраменкова // Програм. продукты и системы. – 2005. – 2. – С. 16–20.

3. Волчек, А. А. Методика и алгоритм приведения временных рядов уровней грунтовых вод к расчетным (на примере природно-территориального комплекса «Беловежская пуща») / А. А Волчек, Н. Н. Шешко // Вестн. Брест. гос. техн. ун-та. Сер. «Водохоз. строительство, теплоэнергетика и геоэкология». – 2010. – 2. – С. 2–7.

УДК 504.453

А. В. ЯЦЫК1, И. В. ГОПЧАК

2, Т. А. БАСЮК

3

1Украина, Киев, УНИИВЭП

2Украина, Ровно, НУВГП

3Украина, Ровно, МЭГУ имени академика С. Демьянчука

E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]

ОЦЕНКА УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

РЕКИ ЗАПАДНЫЙ БУГ НА ТРАНСГРАНИЧНОМ УЧАСТКЕ

Изучение состояния уровня загрязненности поверхностных вод является весьма актуальным вопросом и имеет большое как теоретическое, так и практи-ческое значение, поскольку позволяет рационально использовать водные объек-ты и обеспечить их охрану от загрязнения. Водные ресурсы реки Западный Буг использует не только Украина, но и Республика Беларусь и Польша. В связи с этим возникает потребность в научном обосновании рационального водополь-зования и разработке мероприятий по охране вод реки Западный Буг от загряз-нения в пределах трансграничного участка. И первым шагом на этом пути явля-ется оценка качества поверхностных вод [1–4].

Целью исследования является оценка уровня загрязненности поверхност-ных вод реки Западный Буг на трансграничном участке.

Длина реки Западный Буг на территории Украины составляет 404 км. Об-щая площадь бассейна реки в пределах Украины – 11 205 км

2 (28,4 % от общей

площади бассейна), среднегодовой поверхностный сток – 1 317 млн м3. Главные

притоки реки Западный Буг в пределах Украины, на которых проводится мони-торинг качества поверхностных вод, – реки Рата, Полтва, Луга и Гапа [1; 2].

Мониторинг качественного состояния вод на трансграничном участке За-падного Буга был проведен на утвержденных пунктах государственного монито-ринга качества вод (таблица 1).

Таблица 1 – Пункты государственного мониторинга качества вод на трансграничном участке бассейна реки Западный Буг

Название створа км

1 п. Амбуков (500 м ниже впадения реки Хучва) 584

2 г. Устилуг (500 м ниже впадения реки Луга) 569

3 п. Забужье 468



70

Для оценки уровня загрязненности воды был использован метод сравне-

ния гидрохимических показателей с нормами ПДК [5–7].

Общая оценка уровня загрязненности воды реки осуществлена с помощью

методики расчета коэффициента загрязненности (далее – КЗ) [6], которая была

разработана Украинским научно-исследовательским институтом экологических

проблем и утверждена Министерством экологии и природных ресурсов Украи-

ны. Данная методика основывается, прежде всего, на показателях химического

состава воды и позволяет использовать информацию мониторинга поверхност-

ных вод Департаментов экологии и природных ресурсов.

КЗ является обобщенным показателем, что характеризует уровень загряз-

ненности совокупно по ряду показателей качества воды. Его значения характе-

ризуют кратность превышения нормативов в долях ПДК [7]. С помощью полу-

ченных числовых значений данного коэффициента можно оценить состояние

воды по уровню загрязнения (таблица 2).

Таблица 2 – Оценка качества воды по коэффициенту загрязнения

Значения КЗ Уровень загрязнения Класс качества воды

<1,0 незагрязненные (чистые) І

1,01–2,50 слабо загрязненные ІІ

2,51–5,00 умеренно загрязненные ІІІ

5,01–10,00 грязные IV

>10,0 очень грязные V

За исходные данные для расчетов приняты усредненные результаты гид-

роэкологических наблюдений за качеством воды в реке Западный Буг [8].

Во время анализа и обобщения данных мониторинговых наблюдений на

трансграничном участке, проходящем по руслу реки Западный Буг, было зафик-

сировано превышение нормы ПДК по содержанию следующих показателей:

БПК5 (2,7–6,0 мгО2/л), аммония солевого (0,29–2,91 мг/л), нитритов (0,03–

0,47 мг/л), фосфатов (0,029–1,69 мг/л). Причиной превышения ПДК является по-

ступление загрязняющих веществ с территории Львовской области.

Результаты расчета уровня загрязненности поверхностных вод реки За-

падный Буг приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Оценка качественного состояния поверхностных вод

трансграничного участка реки Западный Буг в соответствии

с коэффициентами загрязненности

Наименование

контрольных створов

Класс

качества

Характеристика КЗ

количественная качественная

1 п. Амбуков ІІІ 2,80 умеренно загрязненные

2 г. Устилуг ІІ 2,33 слабо загрязненные

3 п. Забужье ІІ 2,09 слабо загрязненные

В целом по участку ІІ 2,41 слабо загрязненные

71

Итак, согласно результатам лабораторных исследований и проведенных

расчетов по определению КЗ, установлено, что качество воды в реке Западный

Буг на трансграничном участке по уровню загрязненности соответствует ІІ классу.

При этом поверхностные воды реки характеризуются как «слабо загрязненные».

Отметим, что на экологическое состояние водных ресурсов бассейна реки

Западный Буг влияют различные факторы, которые одновременно тесно взаимо-

связаны. В основном наибольшее влияние на их состояние имеют сбросы сточ-

ных вод в поверхностные водоемы без надлежащей очистки, самовольный сброс

сточных вод, несоблюдение режима в прибрежных полосах и водоохранных зо-

нах, размывание берегов.

С целью улучшения экологического состояния водных ресурсов реки За-

падный Буг необходимо выполнить соответственные водоохранные мероприя-

тия, в первую очередь произвести реконструкцию существующих и строитель-

ство новых очистных сооружений.


1. Экологическая оценка использования водных ресурсов реки Западный Буг /

А. В. Яцык [и др.] // Водные ресурсы и климат : материалы докл. V Междунар. водного

форума, 5–6 окт. 2017 г. : в 2 ч. – Минск : БГТУ, 2017. – Ч. 1. – С. 218–223.

2. Забокрицька, М. Р. Гідроекологічний стан басейну Західного Бугу на території

України / М. Р. Забокрицька, В. К. Хільчевський, А. П. Манченко. – Киïв : Ніка-Центр,

2006. – 184 с.

3. Хвесик, М. А. Стратегічні імперативи раціонального природокористування в

контексті соціально-економічного піднесення України : монографія / М. А. Хвесик. –

Донецьк : Юго-Восток Лтд, 2008. – 496 с.

4. Яцык, А. В. Экологические основы рационального водопользования /

А. В. Яцык. – Киïв : Генеза, 1997. – 640 с.

5. Методика встановлення і використання екологічних нормативів якості по-

верхневих вод суші та естуаріїв України. – Киïв, 2001. – 48 с.

6. Організація та здійснення спостережень за забрудненням поверхневих вод

(в системі Мінекоресурсів) КНД 211.1.1.106-2003. – Київ, 2003. – 70 с.

7. Встановлення і використання екологічних нормативів якості поверхневих вод

Волинської області. Заключний звіт УНДІВЕП. – Киïв : 2003. – 151 с.

8. Інформаційний бюлетень про якісний стан поверхневих вод басейну річки

Західний Буг у 2018 році. – Луцьк, 2019. – 50 с.

72

Секция 6

ВОДОСНАБЖЕНИЕ, ГИДРОТЕХНИКА И МЕЛИОРАЦИЯ

УДК 631.67.03

С. А. БЕЛОКОНЬ, Р. Н. КОПТЮК, Н. А. ФРОЛЕНКОВА,

Л. А. ТОКАРЬ, Н. В. ПРИХОДЬКО, Д. М. РЫЧКО

Украина, Ровно, Национальный университет водного хозяйства

и природопользования


УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ

ВОДОПОДГОТОВКИ ПРИ ОРОШЕНИИ

НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ВИБРОФИЛЬТРА

В последние годы преобладающими способами орошения сельскохозяй-

ственных культур являются дождевание и капельное орошение, при которых во-

да используется из открытых водных объектов.

Поскольку оросительная вода не всегда соответствует установленным

стандартам качества, ее использование приводит к засорению дождевальных

насадок в процессе их работы различными примесями, что в целом негативно

влияет на эффективность аграрного производства и орошения в целом.

В настоящее время Херсонщина, как наиболее активный и развитый реги-

он орошения, имеет наибольшую в Украине площадь орошаемых земель, кото-

рая насчитывала в 2018 г. 309 тыс. га. Из них на 44,0 тыс. га полив осуществлял-

ся капельным орошением, а на остальной площади – 1 600 дождевальными ма-

шинами, в большинстве типа ДМФ «Фрегат».

Гидравлическими исследованиями распределительных трубопроводов и

дождевальных насадок занимались ученые Ю. И. Гринь, И. И. Науменко,

Е. И. Пашкевич (2006). Они предлагали определять эквивалентный коэффициент

гидравлического трения, который определяющим образом влияет на напор и

расход дождевальной машины. Кроме того, вследствие сложности поставленной

задачи исследования они выполняли поэлементно – для распределительных тру-

бопроводов и дождевальных насадок.

Сегодня дождевальные насадки имеют различную конструкцию и значи-

тельно отличаются по техническим характеристикам. Вследствие сложности

дождевальных насадок различной конструкции и наличия регуляторов давления

происходит уменьшение их пропускной способности, что приводит к уменьше-

нию поливного расхода воды, в частности ДМФ «Фрегат», и ее продуктивности.

Поскольку для решения сформулированной задачи нужны очень сложные

и объемные комплексные гидравлические исследования, которые достаточно

сложно провести в полном объеме как в лаборатории, так и в производственных

условиях, целесообразно выполнить математическое и компьютерное моделиро-

вание зависимости влияния пропускной способности ДМФ «Фрегат» при дви-

жении через нее загрязненной поливной воды на величину поливной нормы.


73

На основании машинного эксперимента определенная нами функция ап-

проксимации усредненной зависимости потерь воды ( гам,m 3 ) и недополива

выращиваемых сельскохозяйственных культур относительно различного уровня

загрязнения поливной воды (3дммг, ), которая меняется в диапазоне от 0 до

200 мг/дм3, при поливе ДМФ «Фрегат» имеет вид

)004.0604,1(389,1m , 9957,0r2 . (1)

С использованием зависимости (1) были соответственно определены рас-

четные значения поливных норм при орошении дождеванием ДМФ «Фрегат»

основных сельскохозяйственных культур проектного севооборота

(3дммг0 ) и их изменения при различных уровнях загрязнения

поливной воды (3дммг,20050 ) на землях ООО «С-Росток» Херсонской

области, количественная характеристика которых представлена

в таблице 1.

Таблица 1 – Расчетные значения поливных норм при орошении

дождеванием ДМФ «Фрегат» основных сельскохозяйственных культур

водой различного уровня загрязнения на землях ООО «С-Росток»

Херсонской области

Состав и структура

севооборота

Величина поливной нормы ( гам,m 3) в зависимости от

уровня загрязнения воды (3дммг, )

ρ = 0 ρ = 50 ρ = 75 ρ = 100 ρ = 150 ρ = 200

1. Многолетние травы

(зеленая масса) – 40 % 600 440 420 400 360 300

2. Овощи (томаты) –

20 % 540 400 380 360 350 300

3. Озимые зерновые

(зерно) – 20 % 380 270 260 250 240 200

4. Кукуруза (зерно) –

20 % 420 300 290 280 260 220

Поэтому усовершенствование технологии и технических средств водопод-

готовки при дождевании ДМФ «Фрегат» для повышения качества полива, сни-

жения энергоемкости дождевания и увеличения продуктивности дождевальной

машины является актуальной научно-технической задачей в оросительной мели-

орации земель.

Как показывают практика и накопленный опыт, традиционные и наиболее

распространенные на практике сетчатые фильтры, которые устанавливаются на

дождевальных машинах и установках, со своей задачей справляются недоста-

точно, особенно в период цветения воды в водоисточниках в теплую летнюю

пору года.

74

На основании обзора и анализа существующих технических решений для

очистки воды от различных типов загрязнения нами сделан вывод, что для водо-

подготовки оросительной воды целесообразно применять сетчатые фильтры с

подвижным фильтрующим элементом. В развитие такого подхода к очистке во-

ды, нами была усовершенствована технология и разработана конструкция виб-

рационного фильтра-отстойника на базе ДМФ «Фрегат», что позволяет реализо-

вать одновременно очистку воды и регенерацию фильтрующего элемента.

Для определения общей технологической, экономической и инвестицион-

ной эффективности применения усовершенствованной технологии очистки оро-

сительной воды нами были проведены исследования на основе машинного экс-

перимента, который осуществлен для условий, аналогичных условиям орошения

в ООО «С-Росток» Херсонской области с использованием ДМФ «Фрегат».

Эксперимент основывается на использовании комплекса прогнозно-

имитационных моделей, который включает в себя модель климатических усло-

вий местности, модель водного режима и технологий водорегулирования, а так-

же модель урожайности выращиваемых сельскохозяйственных культур на мели-

орируемых землях.

Определение технологической, экономической и инвестиционной эффек-

тивности применения усовершенствованной технологии очистки оросительной

воды выполнено для таких исходных условий: область – Херсонская; природно-

климатическая зона – Степь; расчетные периоды вегетации (очень влажный –

р = 10 %, влажный – р = 30 %, средний – р = 50 %, сухой – р = 70 %, очень сухой –

р = 90 %); совокупность культур проектного севооборота и их долевое со-

держание (многолетние травы – 0,4; озимые зерновые – 0,2; томаты – 0,2; куку-

руза – 0,2); технологии водорегулирования (ОД – орошение дождеванием

ДМФ «Фрегат» поливной водой без загрязнения; ОД(75) – орошение дождевани-

ем ДМФ «Фрегат» при расчетном уровне загрязнения поливной во-

ды 3дммг75 ; ОД(ф) – орошение дождеванием ДМФ «Фрегат» с применени-

ем вибрационного фильтра-отстойника).

Общая схема исследования технологической эффективности орошения

основных сельскохозяйственных культур в рассматриваемых условиях водой

различного уровня загрязнения (3дммг, ) и соответствующими поливными

нормами ( гам,m 3), которые меняются в зависимости от качества оросительной

воды и определены согласно разработанной нами модели (1), подана в таблице 1.

На основании обобщения результатов моделирования нами были получе-

ны расчетные эмпирические зависимости, которые рассматривают характер и

уровни связи между основными показателями эффективности орошения водой

различного уровня загрязнения:

– оросительной нормы от загрязнения оросительной воды

24,1053,4455M , 8581,0r2 ; (2)

75

– стоимости валовой продукции севооборота от оросительной нормы и за-

грязнения оросительной воды

М0007,004,039,3

МЦ

, 9949,0r2 ; (3)

– эксплуатационных затрат от оросительной нормы и загрязнения ороси-

тельной воды

М018,004,003,88

МСе

, 9660,0r2 ; (4)

– чистой прибыли от оросительной нормы и загрязнения оросительной воды

М34,084,758,1729

МЧП

, 6715,0r2 . (5)

Полученные результаты позволяют оценивать и прогнозировать техноло-

гическую эффективность реализации орошения при различных уровнях загряз-

нения оросительной воды.

Обобщенные результаты выполненной оценки экономической и инвести-

ционной эффективности по рассмотренным вариантам технологий водорегули-

рования представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Основные показатели экономической и инвестиционной

эффективности по вариантам исследования


Варианты технологий

водорегулирования

ОД ОД (75) ОД (ф)

Экономическая эффективность

1 Суммарные текущие затраты, USD/га 11 926 11 288 11 974

2 Валовая продукция, USD/га 15 203 13 417 15 203

3 Чистая прибыль, USD/га 3 277 2 130 3 229

4 Приведенные затраты, USD/га 0,95 1,02 0,95

5 Погодно-климатический риск, USD/га 8 432 10 163 8 432

6 Показатель приведенных затрат

с учетом погодно-климатического риска 1,50 1,78 1,51

Инвестиционная эффективность

1 Индекс доходности инвестиций 2,24 1,60 2,18

2 Чистый дисконтированный доход, USD/га 17 817 8 570 17 291

3 Дисконтированный срок окупаемости, лет 5 8 5

Таким образом, полученные результаты по оценке общей технологиче-

ской, экономической и инвестиционной эффективности реализации усовершен-

76

ствованной технологии очистки оросительной воды с применением вибрацион-

ного фильтра-отстойника свидетельствуют о целесообразности применения дан-

ных технологии и средства при подготовке воды для орошения. Это позволит

повысить эффективность использования оросительной воды и эффективность

орошения в целом.

UDC 556.047

G. VYČIENĖ, V. GRYBAUSKIENĖ

Lithuania, Kaunas, Kaunas Forestry and Environmental Engineering

University of Applied Sciences


KRIGING METHODS AS A TOOL TO ESTIMATE SPRING FLOOD

PEAK DISCHARGE IN UNGAUGED WATERSHEDS IN LITHUANIA

ABSTRACT

Responsible and efficient management of water resources relies on accurate hy-

drological data. Under changing economic situation results, that natural researches are

becoming more and more expensive. So the decreasing network of water gauging sta-

tions limiting that many small watersheds are ungagged and no ability to assess and

understand local hydrology.

The objective of this study was to investigate the suitability and accuracy of or-

dinary kriging to predicted spring flood peak discharge 1 % probability in ungagged

watersheds. In study was used data of 74 water-gauging stations (WGS) on 55 rivers

almost totally cover the area of Lithuania. It is concluded that ordinary kriging is useful

for prediction of spring flood peak discharge data in ungauged watersheds in Lithuania.

Keywords: Ordinary Kriging, spring flood peak discharge, water gauging stations

INTRODUCTION

Hydrological data are essential for optimal surface water resource management.

Generally, data is derived from water gauging stations, but changing economic situa-

tion results, that natural researches are becoming more and more expensive. However,

in many parts of the world, water gauging stations network are characterized by their

low density and their inconvenient spatial distribution, with the same problem is en-

countered in Lithuania. Most of Lithuanian rivers are small and have a sparse network

of water gauging stations, and the operating duration of networks that are available are

often a shorter than 10 years. The development of geographical information systems

enables to use spatial interpolation to analyze and model hydrologic characteristics in

ungauged rivers, made spatial distribution maps of hydrological characteristics.

Kriging is the most popular geostatistical technique, which is based on statistical anal-

ysis of random measures. The aim of the research is to determine whether the Kriging

methods are suitable to analyze the spatial dispersion of spring flood peak discharge.


77

MATERIAL AND METHODS

The data selected for this research were spring flood peak discharge (1949–

1996) collected in 76 water gauging stations (WGS) located on 55 rivers in Lithuania.

The selected 76 WGS cover almost all territory of Lithuania and present a historical

record period longer than 15 years.

In this work centroids were calculated applying the ESRI centroid methodolo-

gy. Then the spring flood peak discharge data were moved to centroids place. The re-

search employed ArcGIS program and the geostatistical analyst module of this pro-

gram. The obtained difference between the actual value and modeled value is used to

determine previously specified statistical parameters.

RESULTS AND DISCUSSION

The initial data set was tested using all three Kriging methods and first step in

the analysis was to select the variogram model. After the calculation of half-variances,

experimental variogram models were drawn up (table).

Table – Semi variogram model parameters during the analysis of spring flood peak

discharge

The lowest value of variogram graph nugget (namely, 0) was obtained to describe

data by using exponential curve as well (Figure 1). This value is assigned to the measure-

ment uncertainty, where the measurement of the same characteristic in the same location

gives different results. Due to the limited space in the article, all the received semi vario-

gram model pictures of the observed characteristic are not included in this paper.

Figure 1 – Fitted variogram model for runoff average depth data

Semi variogram model Nugget Partial sill, m Range, m RMSSE,

mm

Spherical 778 6 977,42 34 656 0,97

Exponential 0 6 846,32 25 135 1,00

Gaussian 2 742 5 130,30 34 076 0,92

Circular 1 544 34 076,98 6 262 0,94

78

Another important step was to correctly select parameters of the interpolation

method that influence the accuracy of modeled values. The best interpolation results

(modeled values closest to the analyzed ones) were obtained with 5 adjacent points

and applying circular search scheme for adjacent points divided into sections of 45°.

When performing cross-testing procedure according to the selected variogram model

and the aforesaid parameters, modeled values are calculated and compared with ana-

lyzed values in that point.

The mean of values modeled by Ordinary Kriging is 71,68 m3/s which is 1,0 %

higher than the mean of the analyzed values; the mean of values modeled by means of

universal Kriging is 72,03 m3/s, i. e. 1,5 % higher than the mean of analyzed values.

Ordinary Kriging is best for generating analyzed values, because with this method the

root mean square standardized error value is closest to 1 and mean error is closer to

zero. Compare the average standard errors with the root mean squared prediction error,

we can say that all Kriging methods are an overestimating of the variability of the pre-

diction. In summary, modeled values in 15 WGS were twice as high as the analyzed

ones. The analysis moved on to verify the assumption that significant errors may have

occurred due to the influence of basin sizes. When assessing the rivers in terms of ba-

sin area, the later ranges from 10,2 to 835 km2. When assessing the rivers in terms of

basin area, the analysis of modeled values of the analyzed characteristic revealed that

significant errors were obtained in 17 basins and the area of 11 of these basins is up to

200 km2. The map of spring flood peak discharge spatial distribution while interpolating

by ordinary Kriging method with selected parameters is illustrated in picture (Figure 2).

Figure 2 – Spatial distribution map of spring flood peak discharge

79

In the analysis of the scatter plot of measured and predicted values, 74 % of

modeled values were close to the observed ones with probability p = 0,95.

CONCLUSIONS

The analysis presented in the article provides just a general understanding of the

geostatistical interpolation. It is important to choose an appropriate interpolation method

and parameters for each method (neighboring points; weight point; power and other) for

the creation of the spatial distribution maps for different hydrologic characteristics.

The best results of the spatial distribution of spring flood peak discharge were

received by applying the ordinary Kriging method when the exponential variogram is

used as well as a range 26,9 km, 5 contiguous points and the orbicular scheme divided

into sectors in 45° angle are taken.

The analysis of modeled values of the spring flood peak discharge revealed that

the most significant errors were obtained with eleven rivers (values were twice as high

as the analyzed ones) and basins of these rivers are small up to 200 km

It is concluded that ordinary kriging is useful for prediction of spring flood peak

discharge data in ungauged watersheds in Lithuania. Applying the Ordinary Kriging

method having selected all parameters with probability p = 0,95 the model described

about 74 % of all investigated values.

УДК 631.432:62

П. П. ВОЛК, А. Н. РОКОЧИНСКИЙ Украина, Ровно, Национальный университет водного хозяйства

и природопользования


НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ

К СИСТЕМНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛЬДЕРНЫХ

СИСТЕМ

Устойчивое развитие осушительных мелиораций, как одного из важней-

ших факторов интенсификации сельскохозяйственного производства и неотъем-

лемой составляющей продовольственного и ресурсного обеспечения населения

Полесья, требует рационального и эффективного использования водных, зе-

мельных и энергетических ресурсов и одновременно обеспечения экологической

устойчивости осушаемых территорий.

В настоящее время в зоне осушительных мелиораций технически

наиболее совершенными являются осушительные системы польдерного типа с

механическим водоподъемом. Такие системы имеют неоспоримые

преимущества перед самотечными с точки зрения как оперативности

регулирования водного режима, так и экологии. Основным недостатком

польдерной системы (далее – ПС) является относительно высокая стоимость их

строительства и эксплуатации.


80

Поэтому сегодня очень актуален вопрос о повышении общей

технологической, экологической и экономической эффективности

функционирования дренажных систем, в том числе и польдерных. Это позволит

повысить технологическое и техническое состояние ПС, усовершенствовать

режимы и технологии водорегулирования, работу польдерной насосной станции,

повысить пожарную безопасность осушаемых торфяных почв, осуществить

прогноз изменения их эколого-мелиоративного состояния на ближайшую и

отдаленную перспективу с учетом изменений погодно-климатических условий.

Поскольку ПС представляют собой чрезвычайно сложный и специфиче-

ский объект исследований в силу условий их создания и функционирования,

по сравнению с другими традиционными дренажными системами, за методоло-

гическую основу решения этой проблемы рекомендуется принимать системный

подход и системный анализ с его неотъемлемыми составляющими – методом

оптимизации и моделирования сложных объектов и систем.

А при такой сложности и комплексности проблемы возникает

необходимость разработки и применения современных оптимизационных

методов и моделей, направленных на более полное воспроизведение

взаимосвязей и взаимодействий производственных и природных процессов при

функционировании ПС – решением комплексной оптимизационной задачи с

разнородными элементами.

Поэтому рассмотрение ПС как сложной природно-технической эколого-

экономической системы определяет необходимым условием нахождение общего

оптимума в такой системе в целом на основе системной оптимизации. Ее суть

заключается в нахождении промежуточных и локальных оптимумов для всех ос-

новных составляющих водорегулирующих элементов (насосная станция (далее –

НС), магистральный канал, шлюзы-регуляторы, дренаж и др.) и режимов их ра-

боты (модули откачки, водоподачи и др.), по всем основным переменным факто-

рам, влияющим на эффективность водорегулирования (климат, рельеф, выращи-

ваемые сельскохозяйственные культуры, почвенно-мелиоративные разницы,

схемы и технологии водорегулирования и др.).

В дальнейшем это касается поиска оптимума также по всем составляю-

щим системы эффект – режим – технология – конструкция и для всех соответ-

ствующих уровней иерархии построения и реализации соответствующей модели

оптимизации в их взаимосвязи.

Таким образом, оптимизация параметров разнородной эффективности

первоочередных мелиоративных мероприятий на ПС может быть представлена

как заданные параметры экономического и экологического эффекта оп-

тимальные модули откачки оптимальные параметры НС.

При этом модуль откачки выступает ключевым звеном такой подсистемы.

Тогда функциональная связь между его составляющими в общем случае может

быть представлена как системная оптимизация, когда последовательно рассмат-

ривается оптимизация параметров модулей откачки, по которым обосновывают-

ся оптимальные конструктивные параметры НС и других элементов ПС для за-

данного уровня эффективности ее функционирования.

81

На стадии эксплуатации действующей ПС оптимальные параметры модуля

откачки могут быть обоснованы по такой комплексной оптимизационной модели

,,1,ˆmin

;,1,max

10

10

ipеколs

n

ni

ipip

n

ni

niqqq

niDD

p

p

(1)

где 0D – оптимальное значение критерия чистого дохода D по i -му варианту

проектного решения (далее – ПР) совокупности i , ini ,1 , грн/га;

p – известные (определенные или заданные) значения повторяемости или доле-

вого участия возможного состояния типовых метеорологических режимов в рас-

четные периоды вегетации в пределах проектного срока функционирования объ-

екта,

pn

p

p

1

1 ;0q – оптимальное значение модуля дренажного стока по i -му вари-

анту, гасл / ; sq – прогнозное средневзвешенное эффективное (проектное) зна-

чение модуля дренажного стока в пределах системы и проектного срока функ-

ционирования объекта по i -му варианту ПР в исследуемых условиях, гасл / ;

еколq – значение модуля дренажного стока, соответствующее экологическому

уровню эффективности работы дренажа в исследуемых условиях, гасл / ; i – ва-

рианты ПР совокупности i , ini ,1 относительно типа, конструкции и парамет-

ров ПС и ее основных регулирующих элементов.

Соответственно, на стадии реконструкции оптимальные параметры НС

и других элементов ПС обосновываются по такой комплексной оптимизаци-

онной модели:

,,1,ˆmin

;,1,min

10

10

ipеколs

n

ni

ipip

n

ni

niqqq

niZPZP

p

p

(2)

где 0ZP – оптимальное значение критерия по i -му варианту ПР совокупности i ,

ini ,1 , грн/га.

Поскольку работа дренажа ПС в режиме осушения приводит к усилению

промывного водного режима в различные по условиям тепло- и влагообеспечен-

ности периоды вегетации и, как следствие, снижению плодородия почв из-за

вымывания питательных веществ и нарушения их структуры, критерием эколо-

гической оптимальности ПР может выступать отклонение средневзвешенного

значения модуля дренажного стока в пределах системы и проектного срока

82

функционирования объекта sq от граничного его значения еколq , соответствую-

щего экологическому уровню эффективности работы дренажа в условиях иссле-

дуемого объекта, т. е. еколs qq ˆ . Минимизация модуля дренажного стока при-

водит к повышению общей влагообеспеченности в пределах осушительной си-

стемы, что чрезвычайно актуально для осушаемых торфяных почв в условиях

изменения климата.

Экспериментально установлено, что в зависимости от гранулометрическо-

го состава осушаемых почв экологически оптимальные модули дренажного сто-

ка составляют в среднем еколq = 0,2...0,4 гасл / .

Решение указанных вопросов было реализовано на примере польдерной

осушительно-увлажнительной системы «Бирки» (Ровенская область, Влади-

мирецкий р-н), типичной для данного региона, и введённой в эксплуатацию в

1978 г. Площадь польдера с механическим водоотведением составляет 470 га.

По конструкции здесь есть возможность реализации практически всех основных

технологий водорегулирования осушаемых земель: осушение с механической от-

качкой и систематическим дренажем, предупредительное шлюзование и подпоч-

венное увлажнение, также может быть применено орошение дождеванием.

Машинный эксперимент по обоснованию оптимальных технологических

(модуль откачки) и конструктивных параметров узла водооткачки ПС «Бирка»

осуществлялся по следующей схеме:

1. Обоснование оптимальных параметров модуля откачки, когда НС с

«полкой» (проем в дамбе для самотечного сброса откачиваемой воды) работает в

диапазоне 0–2,0 )/( гасл ;

2. Обоснование оптимальной конструкции и параметров узла водооткачки

ПС, которая включает в себя действующую НС с «полкой» с дополнительно за-

проектированным сифоном для разгрузки НС.

3. Культуры проектного севооборота: озимая пшеница с урожайностью

(40 ц/га) с долей в севообороте 0,2 %; картофель (400 ц/га), 0,2 %; овощи (300

ц/га); 0,1 %; травы (400 ц/га) 0,5 %. Почвы – среднемощные, торфяные, хорошо

разложившиеся, средней зольности на аллювиальных супесях.

По результатам прогнозно-оптимизационных расчетов по модели (1) уста-

новлен оптимальный модуль откачки ПС «Бирка», который составляет

1,35 )/( гасл с показателем чистого дохода 0D = 2700 тыс. грн/га.

В свою очередь, для оптимального модуля откачки оптимальная кон-

струкция узла откачки ПС, определенная по оптимизационной модели (2) при

0ZP 32 356,4 тыс. грн/га, включает в себя НС, «полку» и сифон с таким соот-

ветствующим распределением расчетных расходов в целом по системе и по эле-

ментам узла откачки соответственно: 0ПС

Q

0,63 м3/с;

0

НСQ

0,50 м

3/с;

0полкиQ 0,01 м

3/с; 0

сифонQ

0,12 м

3/с;

Установленные экономически оптимальные технологические и конструк-

тивные решения для рассматриваемого объекта являются экологически прием-

лемыми в заданных условиях, поскольку средневзвешенное значение модуля

83

дренажного стока в пределах системы и проектного срока ее функционирования

38,0sq )/( гасл , что соответствует экологическому уровню эффективности ра-

боты дренажа, т. е. еколs qq ˆ .

УДК 556.512+556.013

А. А. ВОЛЧЕК, Н. Н. ШЕШКО


E-mail: [email protected]; [email protected]

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ СТАТИСТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ

ТРАНСФОРМАЦИЙ ЛАНДШАФТОВ С ПОЗИЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ

РЕЧНОГО СТОКА

В марте 2012 г. население Земли превысило 7 млрд людей в первый раз,

что представляет собой удвоение мирового населения менее чем за 50 лет (Бюро

переписи населения). Подсчитано, что более 55 % мирового населения прожи-

вают в городах и 394 города мира имеют количество населения, которое превы-

шает 1 млн жителей [3]. Кроме того, предполагается, что 83 % развитых стран и

53 % населения развивающегося мира будут жить в городских районах к 2030 г.

[1]. Поскольку мировое население продолжает расти быстрыми темпами, расши-

рение городских районов по-прежнему представляет серьезную угрозу для есте-

ственных процессов, доступности и наличия ресурсов, а также качества окружа-

ющей среды. В этих условиях знания о процессах трансформации речного стока

в результате активной урбанизации становятся все более приоритетной задачей в

области гидрологических наук [2].

Антропогенный ландшафт имеет заметное воздействие на метеорологиче-

ские и гидрологические процессы. Изменения термического режима и увеличе-

ние твердых частиц в атмосферном воздухе в городских районах влияют на ин-

тенсивность формирования осадков и вероятность возникновения конвективных

летних гроз. Увеличение площади городских территорий приводит к увеличе-

нию слабопроницаемых поверхностей и расширению применения искусствен-

ных дренажных систем, что носит разнонаправленный характер и требует ком-

плексного анализа [4].

Одним из ключевых факторов атропогенных преобразований стока явля-

ется трансформация подстилающих поверхностей [5]. Модуль стока формирует-

ся за счет подземной и поверхностной составляющей. Влияние морфометриче-

ских характеристик русла и параметров водосбора на подземный сток принято

учитывать коэффициентом неполноты дренирования подземных вод. Данный

коэффициент показывает, насколько полно река вскрывает водоносный горизонт

грунтовых вод. Коэффициент при полном дренировании приближается к едини-

це. Как показали исследования, при приближении площади к некой критичной

река может наблюдать незначительное уменьшение подземного стока. Анало-

84

гичные подходы применимы при учете антропогенных трансформаций подсти-

лающих поверхностей.

Имея экспертно назначенные коэффициенты стока, можно вычислить дей-

ствительное значение модуля поверхностного стока, вводя коэффициент транс-

формации поверхностного стока. Величину коэффициента трансформации по-

верхностного стока для i-го ландшафта будем определять по следующему соот-

ношению:

ii

(0.1)

где – средний коэффициент стока водосбора в естественных условиях; i –

коэффициент стока i-го ландшафта.

Тогда для небольших водотоков (площадь водосбора менее КПA ) норма

модуля стока, м3/скм

2, определяется с учетом трансформации подстилающих

поверхностей

T срq q K q пов др подз (0.2)

где qпов – норма модуля поверхностного стока; ср – средневзвешенный коэффи-

циент трансформации подстилающих поверхностей; Кдр – коэффициент, учиты-

вающий неполное дренирование подземных вод; qподз – подземная составляющая

зональных значений нормы модуля стока, определяемая по разности общего и

поверхностного стока, м3/(скм

2).

В зависимости от площади водосбора влияние застроенных (преобразо-

ванных) ландшафтов может как значимо влиять на поверхностный сток, так вли-

яние может не превышать стандартную ошибку или точность оценок. Для коли-

чественной оценки степени преобразованности ландшафта введем понятие ко-

эффициента трансформации подстилающих поверхностей, который будет пред-

ставлять собой отношение площади нарушенных земель на водосборе к общей

площади водосбора. К нарушенным будем относить все ландшафты, кроме есте-

ственных (лесных, болотных, луговых и пахотных земель). При неком критиче-

ском отношении площади трансформации ТA к площади водосбора A будем

наблюдать статистически значимые изменения величины речного стока, данное

отношение обозначим как A

AТ

. Площадь водосбора, при которой наблюдают-

ся значимые отклонения в величине стока, назовем критической площадью по-

верхностного стока КПA . При различных уровнях трансформации подстилающих

поверхностей КПA будет меняться. Размер критической площади поверхностного

стока определим исходя из допустимой ошибки среднемноголетнего стока.

Функционально предполагаем, что КПA будет зависеть от следующих факторов:

соотношения трансформированной площади водосбора к площади в естествен-

ном состоянии ; средневзвешенного коэффициента трансформации поверх-

,

,

85

ностного стока ср; изменчивости среднегодового стока (в качестве изменчиво-

сти принимаем среднеквадратическое отклонение) Q

. Тогда получаем:

КП ( , , )ср QA f

(0.3)

Рассмотрим модельный водосбор A , на котором присутствует суммарная

трансформированная водосборная площадь TA, тогда изменения величины стока

Q для данной площади могут быть определены:

T TQ Q Q , (0.4)

где TQ – величина стока, образующаяся на участке площадью TA

без учета вли-

яния изменений в характеристиках подстилающей поверхности, м3/с; TQ

– то же,

только с учетом изменений в характеристиках подстилающей поверхности, м3/с.

Учитывая уравнения (0.2) и (0.4), запишем

T T T T T TQ Q Q A q A K q A q A K q пов др подз пов др подз , (0.5)

сокращая и вынося за скобки, получим

T T TQ Q Q A q q пов пов , (0.6)

заменим срq q пов пов , тогда имеем

T 1срQ A q пов . (0.7)

Выдвигаем нулевую статистическую гипотезу: естественная изменчивость

стока меньше изменений обусловленных трансформацией подстилающих по-

верхностей. Тогда запишем условие:

1 2

2

0 , , 2:

Q

v vH FQ

(0.8)

Таким образом, критическую площадь КПA будем определять из условия

соблюдения равенства

1 2

2

, , 2

Q

v vFQ

(0.9)

Выразим среднеквадратическую ошибку следующим уравнением:

2 2 2

qQA

. (0.10)

Подставим уравнения (0.10) и (0.7) в (0.9)

1 2

2 2 2 2

, , 2 22 2

TT11

q q

v v

срср

A AF

A qA q

повпов (0.11)

Заменим отношение площадей и выразим его из уравнения (0.11):

1 2, ,1

q

ср v vq F

пов (0.12)

.

86

Если рассматривать отдельные участки водосбора, то относительная пло-

щадь будет зависеть от уровня осреднения (элементарной фигурой), поэтому ее

величину определим как средневзвешенную. При этом размер элементарной фи-

гуры и будет равен искомой КПA:

КПср0

ср КП

0

n

i

i

n

i

i

AA

AA

(0.13)

Принимая с определенным уровнем допущений равными между собой

и ср, подставим уравнение (0.12) в (0.13), откуда получим

1 2 1 2

КП

, , , ,

0 0

1 1

q Q

n n

ср v v i ср v v i

i i

AA

q F q F

пов пов

(0.14)

Окончательно получаем

1 2

КП

, ,

0 КП

1

Q

nT i

ср v v

i

AA

q FA

пов

. (0.15)

Уравнение (0.15) решается методом подбора с применением ГИС. При со-

поставлении полученного уравнения с первичной функциональной зависимо-

стью (0.3) видно, что в вычислении КПA участвуют все предполагаемые парамет-

ры, а в качестве статистического критерия значимости используется F-критерий

Фишера при заданном уровне значимости.


1. Cohen, B. Urban Growth in Developing Countries: A Review of Current Trends and a

Caution Regarding Existing Forecasts / B. Cohen // World Development. – 2004. –

1 (32). – P. 23–51.

2. Niemczynowicz, J. Urban hydrology and water management – present and future

challenges / J. Niemczynowicz // Urban Water. – 1999. – 1 (1). – P. 1–14.

3. United Nations World Urbanization Prospects: The 2011 Revision // Economic &

Social Affairs. – 2012.

4. Волчек, А. А. Сток с урбанизированных территорий и его очистка /

А. А. Волчек, И. В. Бульская // Вестн. Брест. гос. техн. ун-та. – 2013 (2). – C. 88–92.

5. Крашенинникова, С. В. Влияние урбанизированных территорий на форми-

рование поверхностного стока / С. В. Крашенинникова // Изв. Пенз. гос. пед. ун-та. –

2008 (10 (14)). – C. 119–121.

87

УДК 628.1/.2(476)

Р. Н. ВОСТРОВА Беларусь, Гомель, Белорусский государственный университет транспорта E-mail: [email protected]

РАЗРАБОТКА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ НОРМАТИВОВ

ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ

ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ГПО «БЕЛЭНЕРГО» Технологические нормативы водопотребления и водоотведения разраба-

тываются в целях обеспечения рационального использования и охраны вод, а также служат обоснованием объемов при получении водопользователями раз-решений на специальное водопользование.

Расчет нормативов произведен на основании обследования водохозяй-ственного комплекса предприятия и статистических данных, в том числе ин-струментального учета расходов воды, выработки тепловой и электрической энергии и расхода топлива.

При этом принимаются во внимание характерные режимы работы ТЭЦ по межотопительному и отопительному периоду. Удельные расходы топлива на единицу выпущенной продукции определены на основании требований отрасле-вых нормативных документов [1]. Балансовые схемы оборотного водоснабжения приведены на рисунках 1 и 2.

Затем производится расчет индивидуальных норм водопотребления и водо-отведения водоподготовительной установки (далее – ВПУ) с учетом расходов воды на производство химочищенной воды, используемой для восполнения потерь в теплосети, и обессоленной воды, идущей на питание котлов, с учетом расходов на регенерацию фильтров ВПУ. При этом все пароводяные потери фиксируются в це-лом по ТЭЦ, поэтому и нормы по ВПУ определяются в целом по ТЭЦ.

Рисунок 1 – Балансовая схема оборотного водоснабжения ТЭЦ

в холодный период, м3/ч


88

Рисунок 2 – Балансовая схема оборотного водоснабжения ТЭЦ

в теплый период, м3/ч

Распределение объемов воды на два вида продукции производится про-

порционально внешним и внутристанционным пароводяным потерям.

Внешние потери составляют 19 % от общего расхода в год. Потери внут-

ристанционные составляют 2 % от общего расхода в год. Расчет расходов на два

вида продукции определен в соответствии с соотношением потерь внешних

(89,47) % и внутристанционных (10,53) % [1].

Внешние пароводяные потери являются расходами, которые передаются на

производство и учитываются в графе «Переданная вода». Поэтому для ВПУ опре-

деляются нормативы переданной воды и относятся на отпуск тепловой энергии.

Поскольку вода используется для восполнения внутристанционных пароводя-

ных потерь, она является потерей для ТЭЦ и относится на отпуск электроэнергии.

Расчет нормативов водоснабжения ВПУ на условную единицу выпускае-

мой электроэнергии

Э

WН

свэсвэ

ВПУ

..

, м3/(тыс. кВтч), (1)

где W э. cв

– расходы воды на выработку электроэнергии, тыс. м3/год; Э – вырабо-

танная электроэнергия, тыс. кВтч.

Расчет нормативов водоснабжения ВПУ на условную единицу выпускае-

мой тепловой энергии

Т

WН

свтсвт

ВПУ

..

, м3/Гкал, (2)

89

где W т.

cв

– расходы воды на выработку тепловой энергии, тыс. м3/год; Т – выра-

ботанная тепловая энергия, Гкал. Расчет нормативов водоотведения ВПУ на условную единицу выпускае-

мой электроэнергии

Э

WП

стэстэ

ВПУ

..

, м3/(тыс. кВтч), (3)

где W э. cт

– расходы водоотведения на выработку электроэнергии, тыс. м3/год.

Расчет нормативов водоотведения ВПУ на условную единицу выпускае-мой тепловой энергии

Т

WП

сттстт

ВПУ

..

, м3/Гкал, (4)

где W т. ст.

– расходы водоотведения на выработку тепловой энергии, тыс. м3/год.

Из года в год могут происходить незначительные отклонения от нормати-ва в силу различных обстоятельств. Нормативный объем водопотребления на технологические нужды за год может иметь погрешность.

Постоянные неустранимые при современной технологии потери воды мо-гут составлять до 5 % и более от годового объема воды на технологические нуж-ды. Однако возможна и экономия воды.

Исходя из этого, необходимо двухстороннее ограничение показателя нор-мативного объема воды за год «от» и «до» (1 ± 0,05).

Так как потребление воды на выпуск продукции зависит от климатических условий, необходимо введение коэффициентов изменения среднегодового пока-зателя по сезонам года (определяются только для забора свежей воды [1]). Например, коэффициенты изменения среднегодового показателя по сезонам года на выработку электроэнергии – это отношение фактических расходов воды по сезонам к среднему за расходу воды по сезонам.

../.

.

ээсвср

лет

ээлетW

WК

ээсвср

зим

ээзимW

WК

./.

.

(5)

Анализ результатов нормирования водоснабжения и водоотведения по двум видам продукции для ТЭЦ дает возможность сделать выводы о необходи-мости корректировки коэффициентов изменения среднегодового показателя по сезонам года, так как расходы, рассчитанные на основании применения норма-тивов, дают погрешность более допустимой. Поэтому разработана методика рас-чета нормативов в помесячном разрезе с получением коэффициентов для каждо-го месяца работы системы водоснабжения и водоотведения.

Для оценки достоверности расчета индивидуальных технологических нормативов водоснабжения и водоотведения произведена проверка по определе-нию расходов воды, затрачиваемой на технологические нужды, рассчитанной по технологическим нормативам водоснабжения с учетом коэффициентов, полу-ченных в помесячном разрезе.

90

Относительная погрешность при сравнении двух результатов – нормиро-ванных расходов с фактическими – составила по водоснабжению Ωтех.в/с = 0,2 % и по водоотведению Ωобщ.в/о = 3 %.

Рациональное использование водных ресурсов оценивается коэффициен-том Ки [2, уравнение 5]

Ки = (Wт – Sт) / Wт,

где Wт, Sт – нормативные расходы воды на технологические нужды и норма-тивные расходы сточных вод, образующиеся в процессе производства, м

3/ год.

Согласно произведенным расчетам, Ки = 0,96, что свидетельствует о высоком уровне рационального использования воды на предприятии.

Уровень применения ресурсосберегающих технологий с использованием в производственном процессе оборотной воды определяется коэффициентом Pоб.

[2, уравнение 8].

Pоб. = Wоб. / (Wт + Wоб.) * 100 = 99 %.

Можно сделать вывод, что предприятие работает с достаточно высоким уровнем применения ресурсосберегающих технологий. Безвозвратные потери оцениваются коэффициентом Pпот. [2, уравнение 9].

Pпот. = (Wт – Sт) / (Wт + Wпосл. + Wоб.) * 100 = 0,95 %.

В целом работа водохозяйственного комплекса предприятия может быть оценена как работающая с достаточно высокими показателями в области рацио-нального использования водных ресурсов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Методика разработки норм и нормативов водопотребления и водоотведения

на предприятиях теплоэнергетики : РД 34.02.401 (МТ 34-00-030-87). 2. Инструкция о порядке разработки технологических нормативов водопользо-

вания : постановление М-ва природ. ресурсов и охраны окружающей среды Респ. Бела-русь, 4 мая 2015 г., 21.

УДК 621.311.22.01+556.182(476.4)

Ю. А. ГЛЕДКО, А. В. КОСЕНКО Беларусь, Минск, БГУ


ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА

МОГИЛЕВСКОЙ ОБЛАСТИ

Энергия водных потоков – один из наиболее традиционных источников

электроэнергии. Энергия рек возобновляема, причем цикличность ее воспроиз-водства полностью зависит от речного стока, изменения которого тесно связаны с колебаниями климата.


91

Для эффективного производства электричества на гидроэлектростанциях (далее – ГЭС) необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и большие уклоны реки. Большое влияние на величину стока ока-зывают также рельеф, инфильтрация и испарение, характер растительности, водо-проницаемость почв и материнских горных пород, площадь водосборного бассейна.

По территории Могилевской области протекают 453 реки общей протяжен-ностью 9 193 км, в количественном отношении преобладают малые реки. Густо-та речной сети области – 0,4 км/км² (в среднем по стране – 0,44), для области ха-рактерны небольшие показатели среднего модуля стока – среднегодовое значе-ние 5,6 л/(с·км²). Максимальные расходы воды наблюдаются в период весеннего половодья, минимальные же значения – в периоды летней или зимней межени [2].

ГЭС представляет собой систему неразрывных гидротехнических сооруже-ний и оборудования, которые не только являются источником электрической энергии, но также оказывают влияние на экономическую и социальную сферу жизни общества и существенно влияют на экологическую обстановку региона.

В настоящее время актуален вопрос использования малых рек, а следователь-но, и строительство мини- и малых ГЭС как автономных источников электроэнер-гии. Они позволят обеспечить электроэнергией отдаленные населенные пункты, где обычно основным источником электричества являются дизельные электростанции. Использование мини- и малых ГЭС как источников электроэнергии для дачных по-селков, фермерских хозяйств, хуторов, а также для небольших производств в труд-нодоступных районах особенно перспективно, так как прокладывать электросети к таким местам крайне невыгодно. В настоящее время в области функционируют че-тыре ГЭС: Шкловская, Тетеринская, Чигиринская, Осиповичская.

Для выявления перспектив использования гидроэнергетического потенциала произведен анализ расхода воды пяти рек, находящихся в разных частях Могилев-ской области: Березина, Друть, Остер, Проня и Ухлясть (использованы данные из-мерений на гидрологических постах за период с 1988 по 2016 г., для реки Ухлясть – по 2010 г.), полученные в Республиканском центре по гидрометеорологии, контро-лю радиоактивного загрязнения и мониторингу окружающей среды) (рисунок 1).

Рисунок 1 – Средние ежегодные расходы рек Могилевской области, м3/с

(по материалам Белгидромета)

92

Как видно из рисунка, максимальные значения среднегодовых расходов

характерны для реки Березина и были зафиксированы в 1998 г. – 176,75 м3/с и в

2010 г. – 159,92 м3/с.

Река Ухлясть уступает по расходу воды представленным

рекам, но и на ней возможно возведение микро-ГЭС, которые представляют со-

бой гидроагрегат, состоящий из энергоблока, водозаборного устройства и

устройства автоматического регулирования.

Все реки Беларуси относятся к рекам западноевропейского типа со стоком

во все сезоны года, но с преобладанием весеннего стока. Во внутригодовом

распределении стока выделяются весенний и осенний максимумы. На весну

приходится 44–67 % годового стока. Минимальные модули стока приходятся на

зимний период [1].

Максимальные расходы рек области фиксируются весной в период таяния

снега, а минимальные – в конце лета (рисунок 2), когда происходит интенсивное

испарение, а также в конце зимы, когда реки получают только грунтовое

питание. Особенно это заметно на примере малых рек.

Рисунок 2 – Сезонное распределение среднегодовых расходов рек

Могилевской области за период 1988–2016 гг. (составлено по материалам

Белгидромета)

Также были рассчитаны теоретические гидроэнергетические ресурсы, ко-

торые предполагают, что весь сток рек будет использован для выработки элек-

троэнергии без потерь при преобразовании гидравлической энергии в электриче-

скую (таблица) [3]:

93

Данные показатели рассчитывались для участков каждой из рассматрива-

емых рек в местах расположения гидропостов.

Таблица – Теоретические гидроэнергетические ресурсы на участках гидропостов

Река Падение, м Qcp,м3/с Nрас, кВт Эрас,

Березина 46 117,59 53,06 464 838

Друть 69,6 31,6 21,58 189 003

Остер 33 20,52 6,64 58 192

Проня 28 26,49 7,28 63 740

Ухлясть 3 1,28 0,04 330

Рассчитанные выше значения не учитывают такие потери, как гидравли-

ческий напор в водоводах, бьефах, на неиспользуемых участках водотоков; рас-

ходы воды на испарение из водохранилищ, фильтрацию, холостые сбросы и т. п.;

энергию в различном гидроэнергетическом оборудовании.

Таким образом, представленные реки можно условно разделить на три груп-

пы: крупные реки – Березина (с расходом >100 м3/с и теоретической энергией

>300 000 ), средние реки – Друть, Остер, Проня (с расходом >20–100 м3/с и

теоретической энергией >10 000 ) и малые – Ухлясть (с расходом <20 м3/с

и теоретической энергией <10 000 ). На крупных реках целесообразно

строительство крупных и средних ГЭС мощностью от 10 до более 1 000 МВт,

так как они обладают наиболее перспективными теоретическими ресурсами, од-

нако ущерб окружающей среде и сельскохозяйственным территориям в связи с

затоплением местности будет значительным. Что касается средних рек, на них

перспективно строительство малых ГЭС мощностью от 1 до 10 МВт. Небольшие

электростанции позволяют сохранять природный ландшафт на этапе строи-

тельства и эксплуатации. Малые реки подойдут для обслуживания частных

лиц, но в целом их расходы и уклоны не велики, а в летний сезон возможно

пересыхание русла.


1. Каропа, Г. Н. Физическая география Беларуси : курс лекций для студентов

специальности 1-31 02 01 02 «География (науч.-пед. деятельность)» / Г. Н. Каропа ;

М-во образования Респ. Беларусь ; Гомел. гос. ун-т им. Ф. Скорины. – 2-е изд., перераб.

и доп. – Гомель : ГГУ им. Ф. Скорины, 2010. – 164 с.

2. Регионоведение: география Могилевской области : учеб.-метод. комплекс /

Ф. Авдашкина [и др.]. – Могилев : МГУ им. А. А. Кулешова, 2016. – 336 с.

3. Быстрицкий, Г. Ф. Общая энергетика. Основное оборудование : учеб. для

СПО / Г. Ф. Быстрицкий, Г. Г. Гасангаджиев, В. С. Кожиченков. – 2-е изд., испр. и доп. –

М. : Юрайт, 2018. – 416 с.

94

UDC 631.671.1

V. GRYBAUSKIENĖ, G. VYČIENĖ

Lithuania, Kaunas, Kaunas Forestry and Environmental Engineering

University of Applied Sciences


EVAPOTRANSPIRATION-BASED IRRIGATION SCHEDULING FOR

PICEA ABIES (SPRUCE) SEEDLINGS

Abstract

The water balance of agro ecological systems is a key parameter for most phys-

ical and physiological processes with the system soil – crop – climate. Therefore it is

of great importance to calculate the water budget parameters in the required scale.

Seedlings were planted in Irrigation engineering department experimental fields at the

Lithuanian University of Agriculture. Seedlings were grown under standard nursery

cultural practices until being transplanted into new fields in mid April 2002 and 2004.

The research site contains evaporators and 8 lysimeters in which spruce seedlings were

grown and studied. Lysimeters amount 42 m2 and 30 m

2.

Key words: irrigation, evapotranspiration, picea abies seedlings.

Introduction

Classical theory of water accessibility, in order for plants to grow, states that

plants reach maximum productivity only at an optimal soil humidity, which ensures

their maximum transpiration and photosynthesis. Not only does soil water participate

in production of organic material, it also acts as solution which carries nutrients from

soil to tree roots. Naturally, woodland plants and environment constantly interact

movement of water, conditioned by energy flows, and dissolved nutrients in the sys-

tem of plant-soil-atmosphere.

Artificially planted plants are most sensitive to soil humidity deficiency because

they lack for bigger part of roots. According to Swedish scientists (Orlander, 1986; Or-

lander et al., 1990), reduced growth of needles and sprouts of newly replanted seed-

lings is partly caused by water stress which occurs during a planting of seedlings,

therefore renewal of normal root activity of newly replanted seedlings requires optimal

soil humidity and favourable climatic conditions. For seedlings in woodland planta-

tions to grow, light, warm, nutrients as well as sufficient amount of humidity are es-

sential. Quality growth of forest trees involves environmental factors.

In Lithuania Picea abies seedlings are usually planted in spring, when they are

dormant and soil water is available. The planting period lasts usually for only 2 or

3 weeks (i. e. from the beginning to the end of May) before seedlings start to grow and

soil is considered too dry for survival and growth. However, in May, soil temperature

is often too low (<+8 o

C) for root growth, as well as for uptake of water and nutrients

by roots. Theoretically, it would be advantageous to plant actively growing seedlings

in summer for several reasons. In Lithuania precipitations is the main source of mois-


95

ture. If the summer is warm, and the precipitation and capillary rise of water from

deeper soil layers are insufficient to compensate for transpiration, seedlings may un-

dergo water stress.

Research methods

The research – at Aleksandras Stulginskis University. The geographical position

of experimental plot corresponds to 54°88’ N and 23°09’E. The investigations were

carried out in loamy soils; in the research site of water-balance elements of the ASU in

the district of Kaunas, settlement of Noreikiškės. Soil composition – soft loam, strati-

fied above heavy loam, humus 2–3 %.

The research site contains evaporators and 8 lysimeters in which Picea abies

seedlings were grown and studied. The surface of lysimeters amount 42 m2 and 30 m

2.

The whole perimeter of lysimeters is isolated with concrete walls which protect lysim-

eters from surface-water.

There were three plots with three trials essay. Two irrigation treatments includ-

ed a combination of soil water depth as thresholds for initiating irrigation and varying

water application rates. At the variant 1 irrigation started, when the moisture of the 0,3

m soil layer reached 80 % of field capacity, in the variant 2 – 70 % of FC. The variant 3 –

control. The norm of irrigation – 250 m3/ha.

The amount of water permeated through the soil monolith is defined in volu-

metric way. Precipitation is measured with soil rain-gauges. The data of air tempera-

ture and moisture deficit is received (during the vegetation period) from Kaunas Mete-

orological Station.

Results and discusion

Picea abies seedlings growing condition. In Lithuania the main moisture

source is precipitation. For optimum spruce seedlings growth, soil moisture at 30 cm

depth should be 80 % of field capacity. At 2002, field No.1 was irrigated 8 times, irri-

gation tare was 250 m3/ha and seedling got 2000 m

3/ha

water. Field No. 2 was irrigated 6

irrigation norm – 1 500 m3/ha. In 2003 year fields No. 1 and No. 2 were irrigated 4

times and seedlings got 1 000 m3/ha

water. In 2003 precipitation was more intensive

than in 2002 and seedlings got less water by irrigation. In 2002 the mean temperature

during the vegetation period was 2,2oC above the long-term average (+15

oC). In the

same period of 2003 mean daily temperature during the vegetation period was 0,7 oC

above the long term average, 2004 – 0,6 oC les than average, 2005 – 0,3

oC above the

long term average. The precipitation at 2002 was 233 mm (average – 337 mm) and at

the same period at 2003 – 301 mm, 2004 – 312 mm, 2005 – 378 mm. Variant 2 were

irrigated 6 times and seedlings got 1 500 m3/ha water. In 2003 year variants 1 and

2 were irrigated 4 times and seedlings got 1 000 m3/ha water.

Evapotranspiration under natural’s conditions. In order to determine the in-

fluence of irrigation upon water uptake by Picea abies seedlings the total evapotranspi-

ration under the natural plant-growing conditions during the vegetation period of

2002–2005 was defined. During the investigation period only precipitation made up

moisture yield in evaporators.

During May and September month’s first year seedlings on average evaporated

230 mm of water under natural conditions, whereas the amount of evaporated water of

96

second year seedlings on average made up 270 mm. Every month seedlings evaporated

approximately 40–60 mm of water per month.

When growing under natural conditions second year seedlings have evaporated

8–22 mmdecade–1

during May and June, whereas during July and August –

8–40 mmdecade–1

. The smallest amount of evaporated water within ten days was de-

termined in September. During the 1-st tenth – 8 mmdecade–1

. The largest amount of

evaporated water within ten days was determined in August. During the 1-st tenth –

40 mmdecade–1

.

Total evapotranspiration in irrigated variants. During the first years of the

seedling growth in 2002 (when they were planted in spring), the total evapotranspira-

tion made up 382 mm of water in the 1 st watering variant, whereas in 2004, the total

evapotranspiration of first year seedlings made up 323 mm of water. The total evapo-

transpiration of the second year seedlings was 383 mm in 2003, and in 2005 it was

341 mm of water. In the second watering variant the total evapotranspiration of the

first year seedlings was 367 in 2002, and in 2004 it was 307 mm. In 2003, the total

evapotranspiration of second year seedlings was 383 mm in the second variant, and in

2005 – 341 mm of water.

During different years of growth the amount of air temperatures and precipita-

tion influenced watering terms and norms of irrigation. The year 2002 appeared to be

the driest, therefore, the seedling planted in the field No. 1 were watered 8 times,

whereas in 2003 the field No. 2 was watered 3 times, however, these years (according

to the year-long hydrothermal coefficient HTC) are classified as the years of sufficient

moisture, whereas the year 2002 was considered as insufficiently moist one, i. e. 0,91

according to HTC, however, during this vegetation period 8 decades have been fixed,

when HTC was <0,4 (dry) and that factor influenced such heavy irrigation.

Summarizing the received data, the following tendencies were noticed: the total

evapotranspiration of the seedlings growing in variant No. 1 was more intense as com-

pared to variant No. 2. The differences during the vegetation (not taking into account

September) between the variants on the average made up 5 mm. It can be explained by

the fact that when irrigating seedlings they do not feel any shortage of moisture, mois-

ture resources are equally replenished and the main root mass existing in the depth of

up to 30 cm is being moistened.

Conclusions

1. For optimum spruce seedlings growth, soil moisture at 30 cm depth should be

above 80 % of field capacity.

2. Having analyzed the total evapotranspiration of individual months it was de-

termined that first year seedlings growing under natural conditions have evaporated

approx. 10–30 mmdecade–1

during May-June months, whereas during July and Au-

gust months –10–30 mmdecade–1

, in September the evaporation varied (during the

decade) within the limits of 7–14 mmdecade–1

.

3. The total evapotranspiration of the first year seedlings planted in the field No. 1.

in 2004 made up 323 mm. The total evapotranspiration of the seedlings growing in variant

No. 2 was 307 mm in 2004 and it is by 16 mm less as compared to variant No. 1.

97

4. The total evapotranspiration of the seedlings growing in variant No. 1 2002–

2005 year, was more intense as compared to variant No. 2. The differences during the

vegetation (not taking into account September) between the variants on the average

made up 5 mm.

УДК 551.48.21

А. Г. ДРЯХЛОВ

Россия, Владивосток, Дальневосточный федеральный университет E-mail: [email protected]

АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

В ЗОНЕ СТРОИТЕЛЬСТВА КОЛЫМСКИХ ГЭС

Вопрос рационального использования и охраны водных ресурсов является

одним из актуальных вопросов современности. Это вызвано не только очень

быстрым ростом потребности в пресной воде со стороны населения и хозяйства.

Интенсификация использования рек, озер и морей и изменение их режима тесно

связаны с такими их преобразованиями, которые требуют все больше внимания к

задаче охраны, сохранения и улучшения окружающей человека природной среды.

С каждым годом число крупных искусственных водоемов возрастает и в

нашей стране, и за рубежом. Их создание – пример наиболее глубокого вмеша-

тельства человека в природные процессы на обширных территориях. Водохра-

нилища помогают решать проблемы энергетики, орошения сельскохозяйствен-

ных земель, водного транспорта, водоснабжения крупных предприятий, городов

и других населенных пунктов, улучшения рыбного хозяйства, создают предпо-

сылки для организации зон массового отдыха, туризма и др.

Решение задачи рационального использования и охраны окружающей

среды требует знания структуры эксплуатируемых ландшафтов. Примером ши-

рокомасштабного пионерного освоения крайнего Востока является сооружение

Колымских ГЭС. Новый для севера широкий круг задач по охране окружающей

среды может возникнуть при сооружении водохранилища. Водохранилище Ко-

лымских ГЭС – 1, 2 сооружается в горно-мерзлотных районах северо-востока

России. В районе водохранилища, несмотря на общие характерные для этой тер-

ритории природные особенности, наблюдаются существенные различия и четкая

дифференциация природных условий, особенно с поднятием вверх по склонам гор.

С точки зрения антропогенного воздействия ландшафты района Колым-

ских ГЭС подразделяются на антропогенные и субантропогенные. Последние

можно подразделить на ландшафты, появившиеся в результате лесных пожаров,

и ландшафты, созданные зонами влияния различных техногенных объектов:

«дорог, заводов, карьеров и т. д.».

Субантропогенный ландшафт сформировался в результате влияния дорог

к основным сооружениям Колымских ГЭС до мостов через реку Колыму, зона

98

влияния легко определяется на местности и представляет собой полосу вдоль

дороги шириной 10–12 м вверх по склону от дороги и 8–10 м вниз. Основными

факторами косвенного воздействия на растительность являются нарушение гид-

рологического режима поверхности и интенсивное выделение в атмосферу пыли

в результате движения автомобилей. Из-за оседания пыли на листьях, хвое и

стволах растений многие особи Larix dahurica, Alnaster fruticosus, Pinus pumila

вблизи дороги находятся в угнетенном состоянии. На жизненность Vaccinium

uliginosum, Rubus idaeus близость дороги не влияет, они продолжают обильно

плодоносить и на том участке, где к влиянию дороги на природно-

территориальный комплекс добавляется воздействие бетонного завода. Наруше-

ние гидрологического режима склона особенно заметно вблизи карьеров, где

производят добычу суглинка, которая в этом месте катализировала интенсивное

таяние многолетней мерзлоты, а насыпь дороги создала препятствие для поверх-

ностного стока. В результате этого вдоль дороги на протяжении примерно полу-

тора километров сформировалась узкая лента субаквальных комплексов с явным

доминированием пушицы Шейхера (Eriophorum scheuchaeri), кроме того, боль-

шое распространение здесь получила осока многоплодная (Сarex роdосarрa).

Из кустарников встречаются отдельные особи голубики (Vaccinium uliginosum).

Находившиеся в этой зоне редкие представители Pinis pumila погибли.

Классификация антропогенных ландшафтов, предложенная Ф. Н. Миль-

ковым [3], дает нам возможность выделить ряд классов, типов и подтипов чисто

антропогенных ландшафтов района работ.

I. Городские селитебные ландшафты, среди которых следует выделить:

1. Многоэтажный тип городского ландшафта. Преобладают ландшафтно-

техногенные комплексы в форме многоэтажных зданий, забетонированных дво-

ров и площадей. Уцелевшие ландшафтные комплексы сильно преобразованы,

отличаются низкой озелененностью, фаунистические – бедными биоценозами,

резким преобладанием «закрытых» почв. К этому типу ландшафта можно отне-

сти практически всю жилую застройку поселков гидростроителей, т. к. строи-

тельство даже одноэтажных зданий в условиях Колымы сопровождается полным

уничтожением первоначальной растительности на довольно значительных пло-

щадях, а озеленением затронута пока только центральная часть поселков. В ис-

кусственных насаждениях газонов поселков из древесной растительности пред-

ставлены лиственница (Larix dahurica), березы (Веtula exiles, Betula middedorffi),

тополь благоверный (Populous suavcltus), чозения толокнянка листная (Chosenia

arbutifolia), из кустарников – малина (Rubus idaeus), ольховник (Alnaster

frutcosus), из травостоя – осоки, овсяница ложнобороздчатая (Festusa pseudo-

suleata), мятлик болотный (Роa рalussa).

2. Заводской тип городского ландшафта. Его характеризует массивность

закрытых почв и высокая степень насыщенности техногенными объектами осо-

бого функционального назначения. Этому типу ландшафта соответствуют пло-

щади, занятые автобазами, мастерскими, котельной, цементным заводом, основ-

ными сооружениями Колымских ГЭС.

99

На искусственных насыпях, сложенных, как правило, щебнем метаморфи-

ческих глинистых сланцев, получила развитие своя, очень своеобразная пионер-

ная растительность. Это скерда кровельная (Сrepis tectorum), скерда низкая

(Crepis nana), ячмень гривастый (Hordeum jubatum). Растения эти нормально раз-

виваются и плодоносят. Встречаются отдельные особи иван-чая (Chamaeneium

angustifolium) в угнетенном состоянии из-за большой загазованности и запылен-

ности приземного слоя воздуха. Местами встречается и кипрей даурский

(Epilobium dahurica), не являющийся для данного природно-территориального

комплекса характерным видом. Среднее проективное покрытие растительности

открытых площадей заводского типа городского ландшафта пос. Синегорье со-

ставляет всего 2–3 %, достигая максимум 10–14 % на участках, приуроченных к

отрицательным формам рельефа.

II. Промышленные антропогенные «техногенные» ландшафты. Карьерно-

отвальные комплексы – образец глубочайшего воздействия человека на ланд-

шафтную сферу Земли. В них происходит полная трансформация не только рас-

тительности и почв, но и рельефа, геологического строения, грунтовых и под-

земных вод. Карьерно-отвальные ландшафты в основном определяются двумя

факторами – составом отвалов и глубиной залегания грунтовых вод. С химико-

минералогическим составом пород отвалов связаны процессы естественного за-

растания и возможности их биологической рекультивации, а глубокое залегание

или близость грунтовых вод вызывают формирование ландшафтов различной

увлажненности – от очень сухих до болотных и озерных включительно. В рай-

оне строительства Колымских ГЭС уровень грунтовых вод в карьерах определя-

ется, прежде всего, динамикой верхней границы многолетней мерзлоты, прохо-

дящей здесь в пределах от 0,3 до 4 м в зависимости от органогенного горизонта,

состава пород, условий их залегания и т. п.

Как тип ландшафта карьерно-отвальные комплексы отличаются большим

разнообразием. В районе Колымского водохранилища распространены следую-

щие типы местностей:

1. Обнаженный, лишенный или почти лишенный растительного покрова,

карьерно-отвальный тип местности. Это отвалы или очень свежие, не успевшие

приобрести более или менее развитого растительного покрова, или сложенные

малопригодными или полностью непригодными для биологического освоения

токсичными грунтами [3].

В районе Колымских ГЭС к этому типу местности относятся значитель-

ные площади карьеров. Появление и развитие растительности на данной местно-

сти всецело связано с физико-химическими особенностями грунтов. В настоящее

время для карьеров, являвшихся основными объектами исследований, свой-

ственны следующие виды пионерной растительности: скерда низкая (Crepis

nana), жерушник волосястый (Rorippa hispida), мятлик болотный (Poa palustris),

полевица зимняя (Agrostis hiemalis), кипрей даурский (Epilobium dahurica). Рас-

тения встречаются в основном на отвалах 3–4-летней давности и в низинах,

вблизи проточной воды. Из кустарников встречается только малина (Rubus

idaes). С точки зрения последующей рекультивации отрицательным фактором

100

является появление благодаря вымыванию мелкой фракции на поверхности от-

валов своеобразной «рубашки» из щебня, что сильно мешает распространению

растительности. В любом случае обнаженный карьерно-отвальный тип местно-

сти потребует значительных затрат при рекультивации [2].

2. Тип местности карьерно-отвальных пустошей. Большинство отвалов

через определенный, часто значительный промежуток времени покрывается рас-

тительностью, более сглаженными и уплощенными становятся формы рельефа.

Установлено, что для данного района срок такого перехода составляет в самых

благоприятных условиях не менее 6–8 лет. Карьерно-отвальные пустоши как тип

местности получили незначительное распространение в районе карьеров.

Для них характерны следующие виды растений: из кустарников – карликовая

береза (Betula nana, Betula frutieosa), ольховник (Alnfster fruticosus) в хорошем

состоянии, в угнетенном – багульник стелющийся (Ledum decumbent), спирея

средняя (Spiraled media); из травостоя – кипрей даурский (Epilobium dahurica),

скерда кровельная (Crepis tectorrrum), осока аргунская (Carex argunensis). Проек-

тивное покрытие растительности составляет не более 40 %.

3. Каменаломленный бедленд-акультурный тип местности. Он характери-

зуется сложной поверхностью, наличием ровных участков-днищ карьера, прова-

лов, останцов, полуразрушенных отвалов, иногда прогибов, занятых озерами,

очень бедной кустарниково-травянистой растительностью, а на некоторых

участках и отсутствием растительного покрова. Определяющим в данном случае

выступает характер добываемого субстрата. От отвальных пустошей данный тип

местности отличается повышенной каменистостью, широким распространением

плоских донно-карьерных урочищ, урочищ крутостенных обрывов и ограничен-

ным участием отвальных комплексов [3].

Данный тип местности получил широкое развитие в местах добычи био-

титовых гранитов и глинистых сланцев. К нему относятся территории карьеров.

Наиболее характерные виды – кипрей даурский (Epilobium dahurica), иван-чай

(Chamaeneium angustifolium), кошачья лапка (Antennaria dioica), из кустарников –

малина и шиповник. Необходимо отметить, что эти виды характерны, прежде

всего, для карьеров сланцев. Биотитовые граниты растительностью практически

не покрываются.

III. Водные антропогенные ландшафты. К ним относятся, в первую оче-

редь, Колымские водохранилища и водохранилище на ручье Анманнычан.

В настоящее время на природно-территориальные комплексы региона с

каждым днем возрастает воздействие антропогенных факторов. Прежде всего,

именно в горно-тундровом и горно-лесном поясах расположено большинство

горнодобывающих предприятий, в том числе разрабатывающих россыпные ме-

сторождения. Эти предприятия в процессе производства уничтожают почвенно-

растительный покров на значительных площадях, причем как раз в наиболее бо-

гатых долинных местообитаниях. Растительность вблизи населенных пунктов

нередко страдает от пожаров, прокладки автодорог, линии электропередач, раз-

работки карьеров.[1]

101

Уничтожение склоновой растительности вследствие пожаров влечет за

собой развитие усиленной эрозии, особенно на северных склонах, где лишайни-

ковый покров восстанавливается очень плохо. Закрепленные прежде грунты ин-

тенсивно оттаивают и оползают вместе с остатками растительного покрова. По-

этому необходимо бережное отношение к природе региона, не исключающее

изъятия определенной продукции без ущерба для территории в целом.


1. Дряхлов, А. Г. Проблемы охраны природы и оптимизации ландшафтов в зоне

строительства Колымского водохранилища / А. Г. Дряхлов // Человек и природа на

Дальнем Востоке : тез. докл. науч.-практ. конф. – Владивосток, 1984. – С. 37.

2. Дряхлов, А. Г. Некоторые вопросы влияния водохранилища Колымской ГЭС

на окружающую среду/ А. Г. Дряхлов // Круговорот вещества и энергии в водоемах :

материалы докл. 4-го Всесоюз. лимнол. совещания. – Иркутск, 1985. – Вып 4. I' : Вод-

ные экосистемы. – С. 30–32.

3. Мильков, Ф. Н. Рукотворные ландшафты / Ф. Н. Мильков. – М.,1978.

УДК 631.674.6

Е. Д. ЖАПАРКУЛОВА, М. С. НАБИОЛЛИНА, К. Е. КАЛИЕВА,

Б. Ш. АМАНБАЕВА



ТЕХНОЛОГИЯ ИНТЕГРИРОВАННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ПОВЕРХНОСТНЫХ И ГРУНТОВЫХ ВОД

Одним из главных условий интегрированного использования ороситель-

ных и грунтовых вод на ирригационных системах является регулирование влаж-

ности в корнеобитаемом слое почв. Путем проведения вегетационных поливов и

соответственно изменяя влажность почв можно достичь различной интенсивно-

сти расходования грунтовых вод на эвапотранспирацию.

Поэтому на опытно-производственном участке КазНИИВХ была изучена

динамика влажности почв в корнеобитаемой толще почв при различных техно-

логиях орошения сельскохозяйственных культур. При этом в исследовании ис-

пользованы поливы овощных культур по бороздам и через борозду.

Результаты исследований показывают, что при поливах сельскохозяй-

ственных культур изменение их технологии предопределяет различные размеры

потерь оросительных вод на инфильтрацию, сброс и испарение, а также объемы

поступления грунтовых вод и зону аэрации. Следовательно, для установления

параметров технологии интегрированного использования поверхностных и

грунтовых вод на орошаемых землях требуется установление доли участия каж-

дого составляющего водного баланса в суммарном водопотреблении сельскохо-

зяйственных культур [1].


102

В вегетационный период влажность почвы в корнеобитаемом слое под-

держивалась на экологически безопасном уровне. Например, при поливах капу-

сты через борозду наиболее увлажненной почва была при поливе по бороздам.

Здесь влажность в 0–100-сантиметровом слое изменялась от 18,2 до 22,4 %.

Влажность почв на гребне между политой и неполитой бороздами в верхних го-

ризонтах была ниже, чем при подаче воды в каждую борозду, и в нижних слоях

почвы влажность возрастает. Аналогичная динамика влажности почв по профи-

лю имеет место и при водораспределении воды через борозду.

Из представленных материалов видно, что в корнеобитаемом слое влажность

почвы возрастает от 16,6 % до 20,3 %, что составляет около 900–1000 м3/га.

Установленная закономерность суточных величин водопотребления ука-

зывает на необходимость бесперебойного обеспечения водой сельскохозяйствен-

ных культур в самое жаркое время года. Это достигается путем проведения поли-

вов и поддержания оптимальных режимов влажности в корнеобитаемом слое [2].

Результаты экспериментальных данных показывают, что размеры ороси-

тельных норм нетто и брутто меньше, чем суммарное водопотребление (таблица).

Анализ водного баланса говорит о том, что при поливах по бороздам возрастают

потери воды на сброс, которые составляют 2 100 м3/га. При поливах через борозду

происходит снижение потерь на сброс на 600 м3/га, т. е. на 29 % по сравнению с по-

дачей воды в каждую борозду. При поливах капусты по бороздам-щелям результа-

ты исследований показали дальнейшее снижение размеров потерь оросительных

вод на сброс, составляющих 1 300 м3/га. Сравнительный анализ потерь показывает,

что полив по бороздам-щелям снижает размеры потерь относительно контрольного

варианта на 38 %, а относительно полива через борозду – на 14 %.

Таблица – Водный баланс опытного поля с возделыванием капусты

при различных технологиях полива

Статьи баланса

Технология полива

по бороз-

дам

через

борозду

по бороздам-

щелям (10 см)

Приход

Исходные запасы влаги, м3/га 1 470 1 470 1 470

Осадки, м3/га 695 695 695

Оросительная норма, м3/га 7 200 6 000 7 200

Поступление грунтовых вод, м3/га 4 800 5 600 5 100

Итого: 14 165 13 765 14 465

Расход

Инфильтрационные потери, м3/га 2 950 2 400 3 500

Потери воды на сброс, м3/га 2 100 1 500 1 300

Конечные влаги, м3/га 2 350 2 210 2 300

Эвапотранспирация, м3/га 6 765 7 655 7 365

Итого: 14 165 13 765 14 465

Урожайность (биологическая), т/га 32,1 38,4 35,4

Коэффициент водопотребления (за-

траты воды на тонну продукции), м3/т.

211 199 208

103

Результаты исследований объемов поступления грунтовых вод в корне-

обитаемую толщу при различных количествах поливов и, соответственно, раз-

мерах оросительных норм также подтверждают зависимость их от влажности

почв. Поэтому наибольшие объемы поступления грунтовых вод в корнеобитае-

мый слой получены в контрольном варианте. Здесь объемы поступления грунто-

вых вод в зону аэрации, установленные расчетным путем, составили 5 350 м3/га.

В данном варианте объем расхода грунтовых вод на 1 ц кукурузы составил 150,3 м3,

а коэффициент водопотребления – 165,3 м3. В варианте, где проведен один по-

лив нормой (брутто) 1 200 м, затраты грунтовых вод на 1 ц урожая кукурузы по

сравнению с первым вариантом снизились на 24,8 м3/га и составили 125,5 м

3/ц.

Однако в данном варианте проведение одного полива нормой 1 200 м3/га пред-

определило затраты оросительной воды на 1 ц урожая кукурузы в размере

24,8 м3

[3].

Сравнительный анализ приведенных данных показывает, что с ростом ко-

личества проведенных поливов и, соответственно, оросительных норм происхо-

дит снижение затрат грунтовых вод на единицу урожая кукурузы. Например,

в третьем варианте, где оросительная норма брутто составила 3 300 м3/га, затра-

ты воды на 1 ц урожая кукурузы по сравнению с контрольным вариантом

уменьшились на 52,3 м3, или на 34,8 %.

Таким образом, результаты изучения динамики доли участия грунтовых

вод в суммарном водопотреблении кукурузы показывают, что наибольшая их

урожайность достигается при создании оптимальной влажности в корнеобитае-

мом слое почв. Это, как видно из результатов исследований, достигается путем

интегрированного использования оросительных и грунтовых вод.

Использование грунтовых вод на субиpригацию обеспечивает снижение

объемов водозабора из источников орошения и водоотведение за пределы мас-

сивов орошения.

В бассейне рек Аса и Талас, где более 80 % площадей орошаемых земель

имеют грунтовые воды с минерализацией менее 3 г/л, позволяют в широких

пределах использовать грунтовые воды на субирригацию. Поэтому технология

интегрированного использования поверхностных и грунтовых вод включает:

– определение динамики уровня залегания грунтовых вод и ионо-солевoго

состава грунтовых вод;

– оценку качества и установление пределов использования грунтовых вод

с учетом почвенно-гидрогеологических условий орошаемых экосистем;

– определение степени засоления и солонцеватости почв, а также соле-

устойчивости возделываемых культур;

– установление порога предполивной влажности почв для возделывае-

мых культур;

– проведение влагозарядковых поливов через борозду при засушливой весне;

– установление влажности почв в начале вегетации путем отбора проб

почв с корнеобитаемого слоя;

– мониторинг динамики изменения влажности почв и уровня залегания

грунтовых вод.

104

Влагозарядковые поливы через борозду перед посевом кукурузы и других

сельскохозяйственных культур, а также посадкой овощных культур рассадным

способом позволяют создать запасы влаги в корнеобитаемом слое, которые спо-

собствуют дружным равномерным их всходам и приживаемости рассады овощ-

ных культур. При этом проведение влагозарядковых поливов через борозду поз-

волит поливальщику ходить по сухим бороздам и управлять водой в борозде, что

обеспечит хорошее качество полива [4].

Из вышеприведенных результатов исследований видно, что бесперебой-

ное поступление грунтовых вод в корнеобитаемую толщу происходит только

при влажности почв ниже наименьшей влагоемкости. При высоких значениях

влажности почв, т. е. в пределах равной наименьшей влагоемкости и выше ин-

тенсивности, их поступления в корнеобитаемую толщу резко снижаются. По-

этому при интегрированном использовании поверхностных и грунтовых вод

необходимо стремиться к поддержанию влажности почв в корнеобитаемом слое

ниже наименьшей влагоемкости в течение вегетационного периода. Данное тре-

бование достигается путем проведения вегетационных поливов через борозду.

В этом случае верхние слои почв неполитых борозд всегда будут иметь влажность

ниже наименьшей влагоемкости. В результате грунтовые воды непрерывно будут

поступать в корнеобитаемую толщу в течение всего вегетационного периода.

На орошаемых землях, имеющих солонцеватые и щелочные почвы, инте-

грированное использование поверхностных и грунтовых вод также достигается

путем регулирования влажности корнеобитаемого слоя. Однако для поддержа-

ния влажности корнеобитаемого слоя почв ниже наименьшей влагоемкости

предлагается проведение поливов через борозду. В результате снижаются потери

не только на сброс, но и на инфильтрацию. При этом, как и при поливе по бо-

роздам без щелевания, влажность верхних слоев неполитых борозд всегда будет

ниже наименьшей влагоемкости.

Технология интегрированного использования поверхностных и грунтовых

вод на орошаемых землях требует строгого регулирования расхода воды в бо-

розды, и их равномерное распределение достигается путем армирования оголовка

поливных борозд. Для армирования оголовок борозд применяется дрен, полиэтиле-

новые салфетки, полиэтиленовые трубочки, металлические щитки и сифоны.

Таким образом, технология интегрированного использования поверхност-

ных и грунтовых вод на орошаемых экосистемах требует необходимости строго-

го регулирования расхода воды, подаваемой на орошаемое поле, учета режима и

технологии орошения, а также водно-физических свойств почв и биологических

особенностей возделываемых культур.


1. Кадастр мелиоративного состояния орошаемых сельхозугодий Жамбылской

области. – Тараз, 2007. – 24 с.

2. Бекбаев, Р. К. Почвенно-экологические процессы и методы их регулирования

на орошаемых экосистемах Казахстана : дис. … д-ра техн. наук / Р. К. Бекбаев. – Тараз,

2006. – 262 л.

105

3. Файбишенко, Б. А. Водно-солевой режим грунтов при орошении / Б. А. Фай-

бишенко. – М. : Агропромиздат, 1986. – 303 с.

4. Бекбаев, Р. К. Нормативы затрат воды на орошение с учетом агроэкологиче-

ских условий орошаемого поля, техники и технологии полива сельскохозяйственных

культур / Р. К. Бекбаев, Е. Д. Жапаркулова, Р. А. Джайсамбекова. – Тараз, 2008. – 37 с.

УДК 551.79:504.064(476)

В. Г. ЖОГЛО

Беларусь, Минск, Институт природопользования НАН Беларуси


ДОЛГОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ ВЛИЯНИЯ ОТХОДОВ

БУРЕНИЯ НА КАЧЕСТВО ПОДЗЕМНЫХ ВОД

В БАССЕЙНЕ РЕКИ ВЕДРИЧ

Процессы миграции загрязняющих веществ в подземных водах протекают

крайне медленно, поэтому краткосрочные прогнозы влияния источников загряз-

нения на качество подземных вод являются малоинформативными. Низкую эф-

фективность имеют и результаты натурных наблюдений из-за малых скоростей

миграции и сложной пространственной структуры фильтрационного потока.

В связи с этим гораздо больший интерес представляют долгосрочные прогнозы.

Особенности миграции консервативных химических веществ в водонасы-

щенных горных породах зоны активного водообмена изучены нами на примере

бассейна реки Ведрич, в пределах которого РУП «ПО «Белоруснефть» эксплуа-

тируется 14 нефтяных месторождений. Здесь пробурено более 600 глубоких

скважин, проложены сотни километров трубопроводов, построены десятки газо-

замерных и нефтеперекачивающих установок и других сооружений. Основным

источником загрязнения окружающей среды при строительстве скважин являет-

ся шламовый амбар (далее – ША) с содержащимися в нем отходами бурения.

Оценка количества буровых отходов, в том числе каменной соли (галита), захо-

роненной в ША на территории водосбора реки Ведрич, выполнена

Г. В. Заборовской. При расчетах учтены ША, построенные в период с 1964 по

2000 г. [1].

При оценке воздействия источников загрязнения на качество подзем-

ных вод в обязательном порядке должны учитываться закономерности их дви-

жения. Как известно [2], при поступлении загрязняющих веществ (контаминан-

тов) в поток грунтовых вод их перенос осуществляется, главным образом, дви-

жущимся потоком, т. е. туда и так, куда и как течет вода, поэтому основу для

изучения переноса контаминантов составляет установление направлений и вели-

чин скоростей потока.

По результатам численного моделирования геофильтрационных и геоми-

грационных процессов в зоне активного водообмена юго-востока Беларуси нами

установлено [3], что питание пресных подземных вод осуществляется главным


106

образом путем инфильтрации атмосферных осадков, а разгрузка происходит в

речных долинах, т. е. подтверждаются классические представления о междуреч-

ных потоках, характерных для артезианских бассейнов слабодренированных об-

ластей [4]. На латеральную фильтрацию по водоносным горизонтам от цен-

тральных частей междуречных пространств к дренирующим понижениям накла-

дывается нисходящая фильтрация на водоразделах и восходящая – в речных до-

линах и эрозионных врезах. В центральных частях водораздельных потоков име-

ет место падение напоров сверху вниз в пределах каждого водоносного пласта, а

в зонах эрозионных врезов происходит «инверсия» изменения напоров с возрас-

танием их по глубине [1; 4].

Для решения прогнозных геомиграционных задач нами использованы

численные геофильтрационная и геомиграционная модели подземных вод бас-

сейна реки Ведрич, созданные на основе лицензионных вычислительных про-

грамм GWFS и MTS (разработчик – ЗАО «Геолинк», Москва). Прогнозные зна-

чения концентрации галита (NaCl) в грунтовом (далее – ГВГ), среднеплейстоце-

новом (далее – СПВГ), палеогеновом (далее – ПВГ), среднесеноманском-

маастрихтском (далее – ССМВГ) и альбском-нижнесеноманском (далее –

АНСВГ) водоносных горизонтах по всем расчетных блокам модели вычислены с

шагом 5 лет с 2005 по 2050 г. По результатам расчетов составлены карты загряз-

нения грунтовых и межпластовых вод на различные моменты времени. Анализ

этих карт показывает, что за расчетный период времени загрязнению подверг-

лись ГВГ, СПВГ и ПВГ. В ССМВГ отмечены лишь признаки загрязнения.

АНСВГ не загрязняется вообще. Миграция загрязнений во времени идет крайне

медленно, а рассеивание мигранта по площади практически не происходит [1].

Полученные результаты однозначно указывают на необходимость выпол-

нения прогнозных оценок на более длительный срок. Это имеет существенное

значение для решения проблемы сохранения пресных подземных вод как источ-

ника хозяйственно-питьевого водоснабжения и оптимизации методики ведения

локального мониторинга подземных вод на экологически опасных объектах.

Учитывая результаты, полученные ранее, нами выполнено моделиро-

вание миграции NaCl из шламовых амбаров до 2050 г. Методика и технология

решения задачи не изменялись. При расчетах предполагалось, что ША имеют

гидравлическую связь с грунтовым водоносным горизонтом. Вся соль (NaCl)

находится в растворенном состоянии. Концентрация соли СNaCl в растворе опре-

делялась в зависимости от массы соли в ША и объема воды в расчетном блоке

модели, причем масса соли Мс = 2 170 ∙ Vс, где 2 170 – масса 1 м3 NaCl (кг), Vс –

объем соли в ША (м3); объем воды в расчетном блоке модели Vв = 250 000 ∙ m ∙ n,

где 250 000 – площадь расчетного блока модели (м2); m и n – мощность и актив-

ная пористость грунтового водоносного горизонта в пределах блока модели с

источником загрязнения. Концентрация соли в блоке с источником загрязнения

равна СNaCL = Мс / Vв.

Миграция соли из расчетного блока с источником загрязнения рассчиты-

вается путем решения прогнозной задачи на модели в соответствии с простран-

ственной структурой потока грунтовых и межпластовых вод и принятыми к рас-

107

чету миграционными параметрами. Очевидно, что при фиксированной массе со-

ли в источнике загрязнения будет происходить ее «вымывание» и рассеивание в

потоке подземных вод. Исходное содержание соли в водоносных горизонтах и

поверхностных водотоках принято равным нулю.

В решаемой прогнозной задаче нами предполагалось, что перенос мигран-

та в водоносных горизонтах происходит конвективно-дисперсионным путем.

Коэффициенты дисперсивности водонасыщенных песков приняты по литера-

турным источникам одинаковыми для грунтового и межпластовых водоносных

горизонтов: коэффициент продольной дисперсии – 0,001 м; коэффициент попе-

речной дисперсии – 0,0001 м. Процессы сорбции не учитывались. Наиболее ха-

рактерные для исследуемого района значения активной пористости водоносных

горизонтов и разделяющих слоев приняты по аналогии с Гомельским регионом

[1; 3]: грунтовый водоносный горизонт – 0,10; среднеплейстоценовый водонос-

ный горизонт – 0,18; палеогеновый водоносный горизонт – 0,13; среднесеноман-

ский-маастрихтский водоносный горизонт – 0,15; альбский-нижнесеноманский

водоносный горизонт – 0,15. Мощности водоносных горизонтов и разделяющих

пластов заданы по данным РУП «ПО “Белгеология”» и треста «Промбурвод».

На усовершенствованных моделях «WEDRICH-Н» и «WEDRICH-С» выполнено

решение геофильтрационных и геомиграционных задач при стационарном ре-

жиме фильтрации подземных вод.

Максимальные масштабы загрязнения отмечены в грунтовом водоносном

горизонте в 2005 г. К этому времени в шламовых амбарах, учтенных в наших

оценках, было захоронено 43 756 т галита. В последующие годы содержание со-

ли в ГВГ закономерно снижается (до 1 300 т в 2050 г.) за счет ее выноса филь-

трационным потоком в нижележащие водоносные горизонты.

В палеогеновом водоносном горизонте в 2005 г. имели место лишь при-

знаки загрязнения. На отдельных участках содержание NaCl в воде достигало

0,05–0,50 г/дм3. В дальнейшем произошло увеличение концентраций NaCl в пла-

стовой воде и некоторое расширение пятен загрязнения по площади. К 2050 г.

масса техногенного галита в палеогеновом водоносном горизонте достигнет

4 200 т. Но при этом максимальная концентрация NaCl в пластовой воде снижа-

ется с 0,50 г/дм3 в 2005 г. до 0,365 г/дм

3 в 2050 г. В последующие годы отмечает-

ся некоторое снижение масштабов загрязнения ПВГ. В 2050 г. масса техногенно-

го галита здесь равна 3 560 т. Этот процесс обусловлен усилением оттока галита

в нижележащие среднесеноманский-маастрихтский и альбский-нижнесено-

манский водоносные горизонты.

В альбском-нижнесеноманском водоносном горизонте, залегающем в осно-

вании зоны активного водообмена, появляются лишь признаки загрязнения в виде

двух пятен на севере бассейна реки Ведрич. Причем концентрация соли в воде не

превышает 0,050 г/дм3. Накопленная масса NaCl к 2050 г. составит лишь 350 т.

Полученные нами результаты по оценке влияния отходов бурения на ка-

чество подземных вод в бассейне реки Ведрич свидетельствуют об очень слож-

ном характере миграции загрязняющих веществ в потоке подземных вод, поэто-

му проблема хранения многотоннажных водорастворимых отходов и защиты

108

подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения нуждается в

дальнейшем изучении.


1. Пресные подземные воды Гомельской области: динамика и экология /

В. Г. Жогло [и др.]. – Минск : Беларус. навука, 2018. – 176 с.

2. Шестаков, В. М. Геогидрология – научное направление и образовательная дис-

циплина / В. М. Шестаков // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4, Геология. – 1999. – 4. – С. 75–80.

3. Жогло, В. Г. Система численных геофильтрационных моделей верхнего этажа

гидролитосферы юго-востока Республики Беларусь / В. Г. Жогло ; НАН Беларуси, Ин-т

геол. наук. – Минск : ИГН, 2001. – 176 с.

4. Шестаков, В. М. Гидрогеодинамика : учеб. для вузов / В. М. Шес-

таков. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Изд-во Моск. ун-та, 1995. – 368 с.

УДК [556.3+624.131.1+556.388]575.1

В. М. ЗУФАРОВА Узбекистан, Ташкент, Институт гидрогеологии и инженерной геологии


ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ПРОЕКТОВ

ЗАХОРОНЕНИЯ ПОПУТНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД В ГЛУБИННЫЕ ГОРИЗОНТЫ

Основным источником загрязнения подземных горизонтов и поверхност-

ных водоемов и водотоков являются промышленные и попутные воды, сбрасы-

ваемые в избыточном количестве без очистки или с неполной очисткой.

Одной из важнейших экологических проблем для Республики Узбекистан

является захоронение особо опасных отходов попутных и сточных вод и утили-

зация трудноочищаемых жидких отходов, образующихся при извлечении и пе-

реработке сырья на предприятиях нефтегазового комплекса.

Подземное захоронение особо опасных жидких отходов, в том числе радио-

активных, попутных и сточных вод является одним из видов пользования недрами.

Захоронение попутных и сточных вод является целью предотвращения загрязнения

земной поверхности и проводится в коллекторские горизонты, залегающие на глу-

бинах от одной до нескольких тысяч метров, содержащие минерализованные воды

с высокой концентрацией солей, исчисляемой десятками и сотнями граммов на

литр, не пригодные для использования в каких-либо хозяйственных целях.

Промстоки обычно содержат механические примеси, нефть и нефтепро-

дукты, органические вещества, фенолы, СПАВ, ионы металлов, хлориды, суль-

фаты, метанол и др.

Попутные и промышленные воды. Несмотря на многообразие промыш-

ленных и попутных вод, образующихся в результате деятельности отраслевых

предприятий, можно классифицировать их по некоторым общим показателям.

109

По условиям образования промышленные и попутные воды подразделя-

ются на производственные; попутные воды; строительные рассолы; хозяйствен-

но-бытовые и дождевые стоки.

По объему образования промышленные и попутные воды подразделяются на:

1) малые – до 50 м³/сут (до 15–20 тыс. м³/год);

2) средние – от 51 до 300 м³/сут (до 100 тыс. м³/год);

3) значительные – от 301 до 1 000 м³/сут (до 365 тыс. м³/год);

4) большие – более 1 001 м³/сут. (более 365 тыс. м³/год).

По глубине захоронения промышленные и попутные воды подразделяются на:

1) грунтовые – в интервале до 20 м;

2) подземные – малой глубины (в интервале от 21 до 300 м), средней глуби-

ны (в интервале от 301 до 1 000 м) и большой глубины (в интервале свыше 1 000 м).

Глубина залегания водоносного горизонта является существенным факто-

ром при определении возможности захоронения. Она должна, с одной стороны,

обеспечить санитарную безопасность, а с другой – техническую осуществимость

захоронения.

В отношении минимальной глубины залегания, допустимой для удаления

промстоков, нет твердых критериев. Одними исследователями она принимается

равной 300–400 м, другие считают, что минимальная глубина залегания должна

быть не менее 800–900 м. Небольшие глубины залегания создают опасность вы-

хода промстоков на дневную поверхность или в вышележащие горизонты. Зна-

чительные глубины усложняют процесс захоронения. Поэтому в каждом отдель-

ном случае глубина скважины должна определяться исходя из особенностей гео-

логического строения, сложности гидрогеологических и инженерно-

геологических условий месторождения, объема и степени токсичности промыш-

ленных стоков, подлежащих закачке.

По режиму поступления промышленные и попутные воды подразделяют-

ся на постоянные и равномерные (в течение суток, года); постоянные, но нерав-

номерные; периодические (в соответствии с существующим на предприятии тех-

нологическим режимом, по мере накопления и т. п.) и разовые (необходимость

сбора накопившихся за многие годы отходов из емкостей, хранилищ и т. п.).

По характеру токсичности промышленные и попутные воды делятся на:

1) постоянно токсичные (токсичность промышленных и попутных вод со

временем не уменьшается);

2) временно токсичные (токсичность промышленных и попутных вод по-

степенно уменьшается и через определенный промежуток времени может до-

стигнуть предельно допустимых концентраций (далее – ПДК).

Время выдержки промышленных и попутных вод для достижения ПДК

может быть малым (до 10 лет), средним (от 11 до 100 лет), большим (от 101 до

1 000 лет) и бесконечным (более 1 000 лет).

Особо токсичные, радиоактивные и трудно поддающиеся очистке концен-

трированные стоки, технология очистки которых слабо разработана как за рубе-

жом, так и в нашей республике, в последние годы все чаще захороняют в недра

земли. В настоящее время известны несколько способов захоронения (удаления)

промстоков в недра земли:

110

1) в зону аэрации;

2) в отложения каменной соли;

3) в глинистые слоистые и сланцеватые породы;

4) в водоносные горизонты зоны замедленного водообмена и застойного

режима, содержащие солоноватые и соленые воды и рассолы.

Наибольшее применение нашел последний способ, поэтому в настоящей

статье рассматриваются только вопросы, относящиеся к гидрогеологическим и

инженерно-геологическим исследованиям для обоснования захоронения

промстоков в глубокие водоносные горизонты.

Для захоронения используются водоносные горизонты, приуроченные к

зоне застойного режима или, в отдельных случаях, замедленного водообмена.

Характерным признаком таких водоносных горизонтов является повышенная

минерализация пластовых вод и небольшие естественные скорости движения.

Возможность удаления попутных и сточных вод при наличии глубокого

водоносного горизонта-коллектора лимитируется его глубиной залегания и филь-

трационными свойствами, определяющими приемистость скважины.

Водоносный горизонт, намечаемый для захоронения промстоков, не дол-

жен содержать подземных вод, пригодных для водоснабжения, бальнеологиче-

ских целей, извлечения полезных компонентов. Он должен быть надежно изоли-

рован слабопроницаемыми породами от выше- и нижележащих водоносных гори-

зонтов в пределах полигона захоронения и санитарно-защитных зон вокруг него.

Гидрогеологические и инженерно-геологические исследования для проек-

тов захоронения попутных и сточных вод в глубинные горизонты представляют

собой процесс получения дополняющей и уточняющей информации, необходи-

мой для обоснования условий закачки попутных и сточных вод в глубинные го-

ризонты. В состав таких исследований входят:

1) наблюдение, измерение, опробование и описание слагающих пород, в

особенности пород коллекторов и пород покрышек, их распространение; изуче-

ние обводненности пород как фактор, осложняющий инженерно-геологические

условия; распространение современных геологических процессов и их динамика;

2) анализ гидрогеологических и инженерно-геологических условий, объ-

яснение установленных закономерностей или аномальных явлений на основе си-

стематизации полученных материалов и их обработки;

3) качественная и количественная оценка гидрогеологических и инженер-

но-геологических условий пород-коллекторов;

4) прогноз возможных изменений гидрогеологических и инженерно-геоло-

гических условий при закачке попутных и сточных вод в глубинные горизонты;

5) разработка рекомендаций и предложений по управлению неблагопри-

ятными геологическими явлениями для обеспечения нормальных условий работ

по закачке попутных или сточных вод в глубинные горизонты, рационального

использования геологической среды и планирования, дальнейших гидрогеологи-

ческих и инженерно-геологических исследований.

Исследования гидрогеологических и инженерно-геологических условий

пород коллекторов и покрышек нельзя считать полными и законченными без

111

анализа, оценки и прогноза существующих общих природных условий. Они ос-

новываются на последовательном изучении факторов и причин, влияющих на

инженерно-геологические условия захоронения попутных или сточных вод в

глубинные горизонты, к которым можно отнести:

– физико-географические условия района предполагаемого захоронения

сточных вод в глубинные горизонты;

– типы пород-коллекторов и пород-покрышек, их структурно-текто-

нические условия;

– сейсмичность района и напряженное состояние пород;

– петрографические особенности и физико-механические свойства пород;

– поверхности и зоны ослабления, трещиноватость пород;

– обводненность слагающих пород.

При гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях разли-

чают три уровня оценок и прогнозов – региональный, локальный и оперативный.

При оценке гидрогеологических и инженерно-геологических условий по-

лигонов захоронения попутных и промышленных сточных вод в глубинные го-

ризонты применяют различные методы и показатели: одни из них качественные

(сравнительные), другие – количественные, позволяющие оценивать не только

масштаб и интенсивность явлений, но и причиняемый ущерб. Однако методоло-

гия общего подхода к оценке гидрогеологических и инженерно-геологических

условий и разработка интегральных показателей требуют еще постановки специ-

альных исследований.

Виды оценок гидрогеологических и инженерно-геологических условий

полигонов захоронения связаны со стадиями геолого-разведочных работ – ре-

шаемых задачами, составом и объемами выполняемых работ и их детальностью.

Прогноз гидрогеологических и инженерно-геологических условий поли-

гонов захоронения сточных вод в глубинные горизонты является заключитель-

ной частью их изучения при детальных геолого-разведочных работах. К основ-

ным методам прогнозирования гидрогеологических и инженерно-геологических

условий разработки полигонов захоронения сточных вод в глубинные горизонты

относятся метод аналогии (сравнительно-геологический), аналитический метод,

метод моделирования.

Результаты гидрогеологического и инженерно-геологического изучения

полигонов захоронения сточных вод при их детальной оценке отображаются в

виде его прогнозного гидрогеологического и инженерно-геологического райо-

нирования (по площади и глубине) по устойчивости горных пород, на основе де-

тального анализа и оценки полученных геологических материалов.

Результаты специальных региональных гидрогеологических, инженерно-

геологических и геоэкологических исследований являются информационной ос-

новой для различных организаций, проводящих более детальные исследования

по решению важных хозяйственных проблем республики.

Анализ опыта захоронения научно-методической и учебной литературы

показал, что слабо разработаны или совсем не учитываются при выборе специа-

лизированных полигонов захоронения гидродинамические факторы (степень

112

пластового давления), видимо, в водоносных горизонтах, не используемых для

извлечения подземных вод (и флюидов). Необходимо разработать критериаль-

ные гидродинамические показатели при выборе «полигонов». Очевидно, что на

площадях с аномально высоким пластовым давлением нельзя захоронять стоки

по двум причинам: 1) техническим; 2) возможным перетокам воды по вертикали.

Анализ требований к гидрогеологическим и инженерно-геологическим

исследованиям позволил выделить основные недостатки существующих норма-

тивов: отсутствие внутри- и межведомственных связей, различные требования к

составу и оформлению материалов на различных этапах и стадиях; неопреде-

ленность в достоверности геологической и горной информации, связанная с раз-

личиями требований государственных органов; отсутствие единой системы кри-

териев эффективности деятельности предприятия; отсутствие единой системы

нормативно-правового обеспечения. Данные вопросы должны решаться в плане

нормативно-методического, инструктивного и научно-технологического харак-

тера, регламентирующего геоэкологические исследования условий захоронения

промышленных сточных вод в глубокие горизонты, разработку методических

рекомендаций по проектированию и эксплуатации полигонов захоронения про-

мышленных сточных вод, порядок и этапы проведения геоэкологического кон-

троля (мониторинга).

Утилизация попутных вод и промышленных стоков в глубокие водонос-

ные горизонты является важнейшей экологической проблемой для Республики

Узбекистан. В соответствии с п. 9 Приложения к постановлению Кабинета Ми-

нистров ( 152 от 5 июня 2009 г.), этот род деятельности отнесен к первой кате-

гории (высокий риск) воздействия на окружающую природную среду. При обес-

печении надежной гидроизоляции горизонта приемника стоков и соблюдении

необходимых условий и требований этот метод сам по себе безопасен и предпо-

чтительней в экономическом плане в сравнении с существующими методами

очистки токсичных промышленных жидких отходов и промыслово-сточных вод.

Таким образом, широкое использование методов захоронения экологически

опасных промышленных отходов и обеспечение при этом максимальной геоэко-

логической безопасности поверхностных и подземных вод на территории респуб-

лики требует повышения надежности гидрогеологических и инженерно-геоло-

гических исследований для обоснования захоронения промыслово-сточных вод.

Для обеспечения геолого-экологической безопасности должны быть сфор-

мулированы и реализованы экономические и технологические меры, к которым

можно отнести подземное захоронение жидких отходов производства (попутных

и сточных вод) – важное и действенное природоохранное мероприятие.

На основании изложенного эколого-гидрогеологического условия захоро-

нения попутных и сточных вод разработаны «Требования к гидрогеологическим,

инженерно-геологическим и геоэкологическим исследованиям при захоронении

промышленных и попутных вод в глубокие горизонты».


1. Гидрогеоэкологический контроль на специализированных полигонах разме-

щения жидких отходов производства в газовой отрасли. СТО Газпром 18-2005. – 54 с.

113

2. Туляганов, Б. И. Задачи геотехнологических исследований для обоснования

захоронения промышленных стоков в водоносные горизонты / Б. И. Туляганов,

А. Ф. Кадырходжаев // Горный вестн. Узбекистана. – 2010. – 1. – С. 49–57.

3. Туляганов, Б. И. Метод захоронения попутных и сточных вод в глубокие во-

доносные горизонты и основные этапы эколого-гидрогеологических исследований /

Б. И. Туляганов // Современные методы и технологии в решении гидрогеологических,

инженерно-геологических и геоэкологических задач : материалы Респ. науч.-техн.

конф. – Ташкент : Ин-т «ГИДРОИНГЕО», 2013. – С. 207–212.

УДК [577.4+556.388]575.1

В. М. ЗУФАРОВА

Узбекистан, Ташкент, Институт гидрогеологии и инженерной геологии


ЗАХОРОНЕНИЕ ПОПУТНЫХ ВОД И ПРОМЫШЛЕННЫХ

СТОКОВ В ГЛУБОКИЕ ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ

И ВЫБОР УЧАСТКОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ

ХРАНИЛИЩ НЕФТИ И ГАЗА

Одной из проблем мирового сообщества в XXI в. является нарастающий

дефицит пресных вод. Сегодня во многих уголках нашей планеты потребность в

пресной воде начинает превышать ее доступность. Один из шести человек на зем-

ле, т. е. более миллиарда человек, страдает от недостатка питьевой пресной воды.

По данным ООН, к середине века эта проблема коснется 3/4 населения Земли.

Основными факторами снижения водообеспеченности многих регионов

являются:

– рост населения;

– деградация земель и опустынивание многих регионов в связи с глобаль-

ными изменениями климата;

– загрязнение поверхностных и подземных вод промышленными и хозяй-

ственно-бытовыми стоками, а также используемыми в сельском хозяйстве мине-

ральными удобрениями и пестицидами.

По обеспеченности источниками питьевого водоснабжения территории

подразделяются на территории:

– с достаточным количеством воды;

– находящиеся под угрозой «физического» недостатка воды;

– с проявлением «физического» недостатка воды (когда потребность в во-

де превышает ее наличие);

– с «экономическим» недостатком воды (когда недостаточная техническая

грамотность или недостаток средств ограничивают доступ к воде даже при

наличии достаточных ее источников).

114

Узбекистан относится к регионам, страдающим от той или иной степени

«физического» недостатка воды, т. е. на большей его части выпадает недоста-

точное количество атмосферных осадков в годовом разрезе. В то же время соб-

ственные поверхностные водные ресурсы, формируемые непосредственно на

территории республики, составляют не более 15 % от общих, основная часть ко-

торых поступает с территории соседних государств. В связи с этим вопросы

охраны водных ресурсов и месторождений подземных вод от истощения и за-

грязнения приобретают особо актуальное значение.

Для обеспечения водной безопасности на территории Узбекистана в

настоящем и будущем на всех уровнях должны быть разработаны и реализованы

экономические и технологические меры.

Одним из эффективных методов по снижению экологического воздей-

ствия на водные ресурсы является подземное захоронение жидких отходов про-

изводства (попутных и сточных вод), которое позволяет удалить опасные ингре-

диенты из среды непосредственного обитания человека, и предотвращение за-

грязнения поверхностных вод и подземной гидросферы.

Глубинное захоронение отходов промышленности заключается в нагнета-

нии сточных вод через буровые скважины в геологические горизонты, обладаю-

щие коллекторскими свойствами и достаточно надежно изолированнные слабо-

проницаемыми породами от проникновения в эксплуатационные горизонты под-

земных вод и поверхности земли.

Утилизация попутных вод и промышленных стоков в глубокие водонос-

ные горизонты является важнейшей экологической проблемой для Республики

Узбекистан. В соответствии с п. 9 Приложения к постановлению Кабинета ми-

нистров от 5 июня 2009 г. 152, этот род деятельности отнесен к первой кате-

гории (высокий риск) воздействия на окружающую природную среду. При обес-

печении надежной гидроизоляции горизонта приемника стоков и соблюдении

необходимых условий и требований этот метод сам по себе безопасен и предпо-

чтительней в экономическом плане по сравнению с существующими методами

очистки токсичных промышленных жидких отходов и промыслово-сточных вод.

Таким образом, широкое использование методов захоронения экологиче-

ски опасных промышленных отходов обеспечение при этом максимальной гео-

экологической безопасности поверхностных и подземных вод на территории

республики потребует повышения надежности гидрогеологических и инженер-

но-геологических исследований для обоснования захоронения промыслово-

сточных вод.

Подземное захоронение относится к особым случаям недропользования и

требует соблюдения ряда специальных условий. Главным условием является со-

блюдение всех требований к глубоким горизонтам – коллекторам, приемникам

сточных вод, создание эффективной системы гидрогеологического контроля и

ведение гидрогеоэкологического мониторинга на участках, выбранных под по-

лигоны захоронения, направленных на обеспечение экологической безопасности

территории, охрану недр и окружающей природной среды, а также сохранность

инженерных сооружений.

115

Для решения вопросов ликвидации промстоков основным условием явля-ется выбор участков, не связанных с добычей полезных ископаемых, и близость полигонов захоронения к местам их формирования. Для этого предварительно необходимо планировать проведение региональных гидрогеологических и ин-женерно-геологических работ, выявляющих возможность использования недр для целей, не связанных с добычей полезных ископаемых.

При выборе геологических структур для подземного захоронения про-мышленных стоков в поглощающие водоносные горизонты учитывается ряд из-вестных критериев:

– водоносный горизонт должен обладать высокой поглощающей способ-ностью (приемистостью) и быть надежно изолирован от других водоносных го-ризонтов, чтобы не допускать их загрязнения или прямого выхода стоков на дневную поверхность;

– поглощающий водоносный горизонт не должен содержать пресные воды хозяйственно-питьевого назначения, бальнеологические и промышленные воды. Таким образом, захоронение возможно лишь в водоносные горизонты с непри-годной для практического использования минерализованной водой;

– поглощающий водоносный горизонт должен быть надежно изолирован и на участке полигона захоронения, и в пределах всей области изменения гидро-динамического режима, вызванного закачкой промышленных стоков. Поэтому для обеспечения экологической безопасности между поглощающим горизонтом и эксплуатируемым для каких-либо целей водоносным горизонтом должен иметься буферный пласт водоупорных пород.

Во втором случае участки под подземные хранилища нефти и газа выби-раются из расчета, что последние подразделяются на два типа. Первый тип – это хранилища в пористых пластах, в водоносных структурах, представленных оса-дочными проницаемыми породами, куда входят хранилища в водоносных гори-зонтах и хранилища в истощенных газовых, газоконденсатных и нефтяных ме-сторождениях. Второй тип – хранилища резервуарного типа, созданные путем растворения соленосных отложений или использования подземных горных вы-работок. Сюда включены хранилища каменной соли, созданные методом под-земного выщелачивания, и хранилища шахтного типа.

На основании изложенного сформулирована цель работы – разработка методических рекомендаций по гидрогеологическим и инженерно-геоло- гическим исследованиям для обоснования проекта захоронения попутных и сточных вод и порядку ведения геоэкологического мониторинга. Положитель-ный, особенно с экологической точки зрения, мировой опыт закачки промыш-ленных стоков в глубокие водоносные горизонты и опыт создания подземных хранилищ нефти (далее – ПХН) и газа (далее – ПХГ) позволил Комитету геоло-гии и недропользования Республики Узбекистан предложить к исследованию тему «Разработка нормативно-технических документов, регламентирующих ве-дение гидрогеологических, инженерно-геологических и геоэкологических ис-следований Госкомгеологии Республики Узбекистан». В рамках реализации про-граммы по этой тематике были разработаны:

– Требования к гидрогеологическим и инженерно-геологическим иссле-дованиям по оценке территории для возможного создания ПХН и ПХГ;

116

– Требования к гидрогеологическим, инженерно-геологическим и геоэко-

логическим исследованиям при захоронении промышленных и попутных вод в

глубокие горизонты;

– Методическая рекомендация по проведению геолого-экологического

мониторинга и аудита.

В настоящее время успешно развивается нефтегазовая отрасль Узбекиста-

на, в которую предусматриваются большие вложения зарубежных инвесторов.

Интенсивное освоение контрактных площадей (геологоразведочные работы,

разработка месторождений и строительство наземной инфраструктуры) приведет

к усилению влияния техногенных факторов на образование опасных геологиче-

ских процессов. Следовательно, одной из главных задач гидрогеологических и

инженерно-геологических исследований является обеспечение безопасных усло-

вий разработки нефтегазовых месторождений путем тщательного изучения те-

кущего состояния гидрогеологических и инженерно-геологических условий тер-

ритории, а также постоянное ведение стационарных наблюдений (мониторинг) за

потенциально опасными природными и техногенными динамическими процессами.

В Узбекистане сегодня выделяются пять основных нефтегазоносных реги-

она: Устюртский, Бухаро-Хивинский, Юго-Западный Гиссарский, Сурхандарь-

инский и Ферганский. На многих месторождениях производится разведка и до-

быча углеводородного сырья, которая сопровождается образованием загрязнен-

ных химическими реагентами стоков и попутных вод. В связи с этим проблема

утилизации отходов добывающей и перерабатывающей промышленности у нас в

стране стоит очень остро. Выбор площадей для удаления отходов в недра земли

в условиях аридного климата, где наблюдается нехватка пресной питьевой воды

и вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения, является весьма важной про-

блемой. Характеристика пластов-коллекторов дается нами по материалам геоло-

гического изучения мезозойско-кайнозойских отложений для пустынного регио-

на Западного Узбекистана на примере группы нефтегазоносных месторождений,

расположенных в районе песков Кимираккум.

Требования по выполнению основ геоэкологического мониторинга изло-

жены в соответствующих разделах технологического проекта, а методика их ве-

дения разработана с учетом специфики объекта.

Актуальность и перспективность проблемы подземного хранения нефти,

нефтепродуктов и сжиженных газов обусловлена рядом факторов, главными из

которых являются неравномерность и сезонность потребления нефтепродуктов;

рост объемов добычи нефти и газа, производство нефтепродуктов и сжиженных

газов; развитие трубопроводного транспорта; необходимость снижения потерь

нефти и нефтепродуктов, имеющих место при хранении в резервуарных парках;

повышение экономичности хранения за счет уменьшения металлоемкости капи-

тальных и эксплуатационных затрат; необходимость создания гарантийных за-

пасов нефтеперерабатывающих заводов и специальных резервов; охрана окру-

жающей среды.

Методические рекомендации по проведению геолого-экологического мо-

ниторинга и аудита разработаны в соответствии с признанными Узбекистаном

117

международными правовыми документами, Конституцией Республики Узбеки-

стан, законами Республики Узбекистан «Об охране окружающей среды»,

«Об экологическом контроле», «О воде и водопользовании», «Об охране атмо-

сферного воздуха», «Об охране и использовании растительного мира»,

«Об охране и использовании животного мира», «О недрах», «Об охраняемых

природных территориях», «О государственном санитарном надзоре»,

«Об охране здоровья граждан», «О защите населения и территории от чрезвы-

чайных ситуаций природного и техногенного характера», «О промышленной

безопасности опасных производственных объектов», «О радиационной безопас-

ности», «Об отходах», «Об экологической экспертизе», Земельным кодексом, дру-

гими законами и иными нормативными правовыми актами, связанными с охраной

окружающей среды, а также ведомственными нормативными документами.

Мониторинг как система регулярных длительных наблюдений в простран-

стве и во времени позволяет получить информацию о прошлом и настоящем со-

стояниях окружающей среды, позволяющую прогнозировать на будущее изме-

нение ее параметров, имеющих особенное значение для человечества.

Ведение мониторинга состояния недр включает не только натурные

наблюдения, но и анализ результатов наблюдения, прогноз изменения состояния

недр, оценку эффективности природоохранных мероприятий (при их необходи-

мости), требует специальных геологических знаний.

Заключение. Геоэкологическое изучение недр и выполненные исследова-

ния по изучению гидрогеологических и инженерно-геологических условий тер-

ритории Узбекистана имеют как научную, так и практическую значимость. За-

дачей дальнейших исследований является более детальное изучение гидрогеоло-

гических структур, пригодных для захоронения промышленных стоков, с по-

строением их картографических моделей, выделение наиболее перспективных

районов и участков с более детальной характеристикой условий распростране-

ния коллекторов и фильтрационных свойств водовмещающих отложений, геоло-

горазведочные работы, разработка месторождений и строительство наземной

инфраструктуры.

УДК 502.656

А. Т. КОЗЫКЕЕВА, Ж. С. МУСТАФАЕВ, А. Б. АРЫСТАНОВА



МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ПРИ ИНТЕГРИРОВАННОМ УПРАВЛЕНИИ ВОДНЫМИ

РЕСУРСАМИ БАССЕЙНОВ ТРАНСГРАНИЧНЫХ РЕК

Актуальность. Для ускорения перехода к более устойчивым методам раз-

вития и управления водными ресурсами, на основе принципов разумного, рав-

ноправного и справедливого использования водных ресурсов в соответствии с

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/9/9444/index.htm



118

программным планом (программой) действия, принятым на «Повестке дня на

XXI век» ООН в Рио-де-Жанейро [1], являющимся основополагающей нормой

правового режима трансграничных вод, – каждое государство бассейна имеет

право в пределах своей территории на разумную и справедливую долю в полу-

чении выгоды от пользования водами этого бассейна.

Для решения этой задачи необходимо формирование системы интеграль-

ных критериев для интегрированного управления водными ресурсами (далее –

ИУВР) бассейнов трансграничных рек, включающих механизмы организации и

совместного проведения комплексных мероприятий, направленных на сокраще-

ние, ограничение и предотвращение негативного влияния трансграничного воз-

действия, что требует разработки и обоснования критериев геоэкологического

ограничения, обеспечивающих принцип разумного, равноправного и справедли-

вого использования водных ресурсов в соответствии с программным планом

(программой) действия, принятым на «Повестке дня на XXI век» [1; 2].

Цель исследования – разработать методологическое обеспечение для

планирования и реализации интегрированного управления водными ресурсами в

бассейне трансграничных рек на основе качественных и количественных инте-

гральных критериев геоэкологического ограничения, позволяющих реализацию

принципа разумного, равноправного и справедливого использования водных ре-

сурсов в соответствии с программным планом (программой) действия, принятым

на «Повестке дня на XXI век».

Материалы и методы исследования. Под геоэкологическими ограниче-

ниями при интегрированном управлении водными ресурсами трансграничных

рек понимаются требования и критерии экологически допустимого использова-

ния природно-ресурсного потенциала водосборов речных бассейнов, подтвер-

ждающих сохранение устойчивости и стабильности природной системы, их сре-

до- и ресурсовоспроизводящих функций.

Результаты исследования. Для сбалансированного использования вод-

ных ресурсов трансграничных рек при планировании и реализации ИУВР необ-

ходимо обеспечить принцип разумного, равноправного и справедливого исполь-

зования водных ресурсов в соответствии с концепциями, принятыми на «По-

вестке дня на XXI век» ООН в Рио-де-Жанейро, что требует решений следую-

щих систем задач:

1. На основе многолетних данных гидрогеохимического режима и биоген-

ного вещества в водных ресурсах бассейна трансграничных рек при оценке каче-

ства и индекса загрязненности воды по экологическим требованиям рыбохозяй-

ственного и хозяйственно-питьевого водопользования можно использовать ко-

эффициент предельной загрязненности ( пзK ) В. В. Шабанова [3]:

1

1

1

N

i iПДК

iC

NпзK ,




119


та рек и его водохозяйственное значение, которые оцениваются в соответствии с

классификацией качества воды.

2. Территориальное планирование водопользования на основе интеграль-

ных параметров с использованием климатических, геолого-геоморфологических,

гидрологических и ландшафтных факторов, обусловливающих экологический

предельно допустимый уровень использования природно-ресурсного потенциала

водосбора бассейна трансграничных рек, осуществляется с учетом геоэкологи-

ческих ограничений, разработанных Ж. С. Мустафаевым с соавторами [4], т. е.

нижнего порога предельно допустимого уровня нормы водопотребности (нижрО ) –

транспирации растений, обеспечивающих формирование биологических масс

(Т ), и верхнего предельно допустимого уровня нормы водопотребности ( верхрО ) –

экологических норм водопотребности сельскохозяйственных угодий (эрО ), обес-

печивающих целенаправленное регулирование и управление почвообразова-

тельными процессами на орошаемых землях [5].

3. На основе показателей антропогенных воздействий, то есть демографи-

ческих, промышленных и сельскохозяйственных, характеризующих хозяйствен-

ную деятельность, при оценке техногенной нагрузки на водосборную террито-

рию бассейна реки [6] можно использовать обобщенный показатель ( тнК ), ко-

торый определяется по формуле [7]

iiK

i

п

iПктК

1 ,

где iKiiK exp – относительные значения уровня техногенных нагрузок на во-

досборные территории речных бассейнов или коэффициент антропогенной дея-

тельности.

Для определения уровня техногенной нагрузки на водосборный бассейн

трансграничных рек использован показатель А. Г. Исаченко, представив их в ви-

де коэффициента ( iК ), характеризующего отношение отдельной фактической

техногенной нагрузки к их оптимальному значению, принятому как уровень

средней нагрузки [7].

При этом совокупная техногенная нагрузка на водосборные территории

речных бассейнов определялась как квадратный корень произведения относи-

тельных значений уровня отдельных видов техногенных нагрузок –

iKiiK exp , в результате чего можно получить обобщенный интегральный

показатель ( тнК ) характеризующий результат антропогенной деятельности [7].

4. Количественную оценку экологической ситуации гидроагроландшафтов

можно производить следующим образом: сначала рассматривать природную

среду на региональном или локальном уровне, районирующую по видам дея-

тельности, существенно не меняющуюся в пространственно-временном масшта-

бе otit (где it – прошлый период; ot – современный период) в системах

120

«почва – растения – человек» [8]. В пределах каждой антропогенной деятельно-

сти оцениваются приведенные коэффициенты негативной реакции для человека

- max/ NRiNRNR и для среды его обитания max/ nrinrnr [8; 9]:

– для человека

iki

i

xqiDNR

1

)(

1

;

– для среды его обитания

ikixq

рвD

ввDnr

1

)( ,

где iD – степень заражения ядохимикатами питьевой воды для снабжения насе-

ления; ввD – уровень использования для орошения речных вод; рвD – уровень

использования возвратных вод для орошения; i – частные параметры ухудше-

ния свойств компонентов природной системы (для человека это динамика болез-

ней, связанных с потреблением загрязненной воды и заражением воздуха – )(ri ,

для почвы, растений и сельскохозяйственных культур – содержание в почве ток-

сичных солей, для грунтовых вод – повышение их минерализации и уровня –

)(ki ); – поправочный коэффициент (для почв и грунтовых вод 1 , для

сельскохозяйственных культур 1 ); xq – интенсивность поступления ядохи-

микатов и нитратов в почвы и грунтовые воды.

5. На основе принципов разумного, равноправного и справедливого ис-

пользования водных ресурсов трансграничных рек, распределения располагае-

мых водных ресурсов для использования в отраслях экономики в межгосудар-

ственном уровне в разрезе административных областей и районов [9] можно ис-

пользовать коэффициент располагаемых земельных ресурсов ( зpiК ) водосбора

бассейна рек в разрезе фаций, который определяется по формуле [9]

)( сэiWoiWзрiКбкiW , где оiW – объем водных ресурсов речных бассейнов,

км3; сэiW – объем гарантированных санитарно-экологических водных ресурсов

речных бассейнов, обеспечивающих экологическую устойчивость природной

системы в низовьях.

Выводы. Таким образом, следует отметить, что, прежде чем планировать

интегрированное управление водными ресурсами водосбора бассейна трансгра-

ничной реки, необходимо ответить на ряд важных вопросов о необходимости и

целесообразности их использования для устойчивого развития и обеспечения

продовольственной безопасности страны, на основе принципов разумного, рав-

ноправного и справедливого использования водных ресурсов в соответствии с

программным планом (программой) действия, принятым на «Повестке дня на

XXI век» ООН в Рио-де-Жанейро.


1. Коптюг, В. А. Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-

Жанейро, июнь 1992 года) : информ. обзор / В. А. Коптюг. – Новосибирск : Рос. акад.

наук. Сиб. отд-ние, 1992. – 62 с.

121

2. Дэн Тарлок, Э. Интегрированное управление водными ресурсами: теория и

практика / Э. Дэн Тарлок // Интегрированное управление водными ресурсами на транс-

граничных бассейнах – межгосударственные и межсекторальные подходы : науч.-

практ. семинар НАТО, Бишкек, 23–27 февр. 2004 г. – Бишкек, 2004. – 23 с.

3. Шабанов, В. В. Эколого-водохозяйственная оценка водных объектов /

В. В. Шабанов, В. Н. Маркин. – М. : МГПУ, 2009. – 154 с.

4. Орлова, И. В. Учет геоэкологических ограничений при территориальном пла-

нировании оросительных мелиораций / И. В. Орлова // Науч. журн. Рос. НИИ проблем

мелиорации. – 2014. – 1 (13). – С. 147–157.

5. Мустафаев, Ж. С. Адаптивно-ландшафтные мелиорации земель в Казахстане /

Ж. С. Мустафаев, А. Т. Рябцев. – Тараз, 2012. – 528 с.

6. Исаченко, А. Г. Экологическая география России / А. Г. Исаченко. – СПб. :

Издат. дом СПбГУ, 2001. – 328 с.

7. Оценка техногенной нагрузки на водосборной территории бассейна трансгра-

ничной реки Талас на основе интегральных показателей антропогенной деятельности /

Ж. С. Мустафаев [и др.] // Изв. НАН РК. Сер. аграр. наук. – 2017. – 2. – С. 48–56.

8. Хачатурьян, В. Х. Концепция улучшения экологической и мелиоративной си-

туации в бассейне Аральского моря / В. Х. Хачатурьян, И. П. Айдаров // Мелиорация и

вод. хоз-во. – 1990. – 12. – С. 5–12 ; 1991. – 1. – С. 2–9.

9. Мустафаев, Ж. С. Обоснование экологических услуг водосбора бассейна

трансграничной реки Талас на основе оценки биоклиматического потенциала ланд-

шафтных систем / Ж. С. Мустафаев, А. Т. Козыкеева, Н. А. Турсынбаев // Изв. НАН РК.

Сер. аграр. наук. – 2017. – 4. – С. 57–66.

УДК 552.482.2:577.4

Ж. С. Мустафаев, А. Т. Козыкеева, К. Жанымхан Казахстан, Алматы, Казахский национальный аграрный университет


МЕТОДИКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ

БЕЗВОЗВРАТНОГО ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ В ВОДОСБОРЕ

БАССЕЙНА МАЛЫХ РЕК

Введение. Прогрессирующее загрязнение бассейнов малых рек в

результате антропогенной деятельности городских и промышленных объектов –

одна из научно-практических проблем современной экологической науки. Акту-

альность проблемы связана с тем, что русла этих рек принимают основную тех-

ногенную нагрузку от сельскохозяйственных и промышленных предприятий-

природопользователей, находящихся на достаточно большом удалении друг от

друга и относящихся к различным административно-территориальным единицам

на территориях водосборов речных бассейнов. Водотоки при этом выполняют

транспортную функцию и переносят токсичные загрязняющие вещества с одних

территорий, расположенных в верховьях рек, на которых они были образованы и

поступили в водоток, на другие – соседние, расположенные в низовьях, которые

122

вынуждены принимать на себя этот токсичный и загрязненный поток для

магазинирования. Таким образом, перенос загрязняющих веществ носит

техногенный характер и вызывает целый ряд проблем не только экологических,

но и нормативно-правовых, экономических, которые требуют необходимости

разработать методологическое обеспечение для определения экологически

предельно допустимой нагрузки в водосборах речных бассейнов.

Цель исследования – оценка допустимого уровня воздействия в

водосборах бассейна малых рек и на основе ее разработка математической

модели, позволяющей определить экологический сток, допустимые пределы

безвозвратного водопотребления и загрязнения, обеспечивающие устойчивость

водной экосистемы.

Материалы и методы исследования. На основе уравнения

гидрохимического баланса веществ в водосборах речных бассейнов и

относительной продуктивности растительности от речного стока и содержания

загрязающих веществ как системы функции, позволяющей описать поведение

водной системы, находящейся в состоянии устойчивого равновесия, с учетом

влияния природных и антропогенных факторов получена математическая

модель, характеризующая уравнение баланса веществ относительно концент-

рации ( pC ) [1]:

)(

)()(max

)(

)(

)( bongбgA

cSwSb

bongбgA

бСпзКбCbKbong

bongбgА

бСбgpC

,

где А – безразмерный показатель, характеризующий отношение естественного

стока реки (норма стока) ( pW ) к объему речного стока ( бW ); бg – модуль стока

воды с водосборной площади, л/с*км2; bong – модуль водопотребности в водо-

сборах бассейна реки; бC – удельный вынос вещества с единицы водосборной

площади; maxb – удельный максимальный объем веществ, поглощаемый водной

растительностью из единицы объема воды, кг/м3; bK – коэффициент возвратных

вод; nзК – коэффициент подземных вод; )(wS – показатель, учитывающий вли-

яние объема воды в реке на продуктивность растительности; )(cS – показатель,

учитывающий влияние загрязненности речной воды рассматриваемым веществом.

Функции )(wS и )(cS , характеризующие относительную продуктивность

водной растительности от речного стока ( iW ) и содержания загрязняющих

веществ ( iC ), представляют собой однофакторные зависимости, имеющие вид

куполообразных кривых, достаточно хорошо описывающихся по формуле

В. В. Шабанова [2]:

opt

opt

iopt

opt

iS

1

1

1)( ,

123

где )(S – относительная продуктивностьводной полупогружной расти-

тельности; i – фактическое значение рассматриваемого фактора среды; opt –

оптимальное значение рассматриваемого фактора среды; – параметр

саморегуляции водной полупогружной растительности.

При этом функцию зависимости относительной продуктивности водной

полупогружной растительности от речного стока ( )(wS ) и содержания

загрязняющих веществ ( )(cS ) представим в виде произведения функции

( ),( cwS ) : )()(),( cSwScwS .

Оценка относительной продуктивности водной полупогружной

растительности в водосборе речного бассейна Каратал произведена при

следующих значениях: = 5,0 – параметр саморегуляции водной

полупогружной растительности [4]; wopt = 0,70 – относительно оптимальное

значение допустимого предела безвозвратного водозабора; сopt = 0,30 –

относительно оптимальное значение содержания загрязающих веществ в водах

речного бассейна; i = 0–1 – диапазон изменения расматриваемых факторов

среды (рисунок).

Рисунок – Относительная продуктивность водной полупогружной

растительности ( )(S ) бассейна реки Каратал в зависимости от диапазона

изменения расматриваемых факторов среды ( i )

Как видно из рисунка, относительная продуктивность водной полупог-

ружной растительности ( )(S ) в зависимости от диапазона изменения

расматриваемых факторов среды ( i ), имеющих вид куполообразных кривых,

показывает, что ее максимальное значение располагается в зоне оптимального

значения рассматриваемых факторов среды ( opt ).

124

При этом максимальное значение куполообразных кривых произведения

функции ( ),( cwS ), учитывающее совместное влияние объема воды в реке ( )(wS )

и загрязненности речной воды определенным веществом ( )(cS ), находится в

пределах 0,40, что характеризует нижний предел максимально возможного

значения экологического стока, обеспечивающего экологическую устойчивость

природной системы в водосборах речного бассейна.

Анализ математических моделей, характеризующих уравнение баланса

веществ, относительно концентрации ( pC ) показывает, что производная

функции, описывающей изменение стационарного состояния системы по

рассматриваемым факторам, т. е. iW и iC , должна быть возрастающей:

0/ dwpdC , 0/ dcpdC [3].

На основе этих принципальных позиций можно определить предельно

допустимый уровень использования объема или расхода воды в речных

бассейнах, т. е. можно определить предельно допустимый уровень техногенной

нагрузки на экологическую систему по следующим формулам:

)()( cSwSpWnW , )()( cSwSpQnQ ,

где nW , nQ – предельно допустимый уровень использования объема или расхода

стоков воды в речных бассейнах, км3

или м3/с; pW , pQ – объем или расход

воды, формирующиеся в речных бассейнах, км3 или м

3/с.

На основе уравнения гидрохимического баланса воды речных бассейнов и

однофакторных зависимостей, характеризующих относительную продуктив-

ность водной полупогружной растительности от речного стока и содержания

загрязающих веществ, разработана математическая модель для определения

экологически предельно допустимой нагрузки в водосборах бассейна реки,

включающих прогнозирование концентрации загрязняющих веществ воды в реке,

предельно допустимый уровень безвозвратного водопотребления и экологи-

ческого стока, которые реализованы для определения природно-техногенной

нагрузки в бассейне реки Каратал и показывают возможности их использования

для планирования, управления и регулирования водных ресурсов речных

бассейнов, для обеспечения устойчивости природной системы региона.


1. Мустафаев, Ж. С. Методика определения экологически предельно допустимо-

го воздействия на малые реки / Ж. С. Мустафаев, А. Т. Козыкеева, К. Жанымхан // Вод-

ные ресурсы Центральной Азии и их использование : материалы междунар. науч.-

практ. конф., посвящ. подведению итогов объявл. ООН десятилетия «Вода для жизни». –

Алматы, 2016. – Кн. 2. – С. 187–294.

2. Шабанов, В. В. Влагообеспеченность яровой пшеницы и ее расчет / В. В. Ша-

банов. – Л. : Гидрометеоиздат, 1981. – 142 с.

3. Маркин, В. Н. Определение экологически допустимого воздействия на малые

реки / В. Н. Маркин // Мелиорация и вод. хоз-во. – 2005. – 4. – С. 8–11.

125

4. Мустафаев, Ж. С. Особенности формирования гидрогеохимического режима

реки Каратал / Ж. С. Мустафаев, А. Т. Козыкеева, К. Жанымхан // Гидрометеорология и

экология. – 2016. – 2. – С. 160–169.

УДК 502.656

Ж. С. МУСТАФАЕВ, А. Т. КОЗЫКЕЕВА, А. А. САГАЕВ, Е. Н. АЛИМБАЕВ



ОЦЕНКА ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО СОСТОЯНИЯ

В НИЗОВЬЯХ РЕКИ СЫРДАРЬИ НА ОСНОВЕ

ГИДРОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Введение. Рациональное использование и охрана водных ресурсов от за-

грязнения и истощения в бассейне реки Сырдарьи были и остаются одной из важ-

нейших гидроэкологических проблем в системе природопользования и обустрой-

ства речных бассейнов. Все более актуальной становится проблема загрязнения

водных ресурсов реки Сырдарьи, являющихся основными водными объектами

для бассейна Аральского моря в конце ХХ и в начале XXI в., поскольку непре-

рывно увеличиваются антропогенная нагрузка и темпы использования водных ре-

сурсов, в несколько раз превышен допустимый предел природной системы.

Таким образом, река Сырдарья бассейна Аральского моря находится под

многофакторным антропогенным воздействием, влияющим на биотические и

абиотические их характеристики, что для эффективного управления их гидро-

экологических состояний необходимо иметь многолетние информационно-ана-

литические данные, характеризующие состояние управляемой системы, которые

получают при проведении гидрологических, гидрохимических и гидробиологи-

ческих наблюдений за водными объектами, а также данные обо всех существен-

ных факторах влияния на это состояние с использованием методов всесторонней

оценки состояния природных систем, позволяющих оценить качество воды.

Цель исследования – провести оценку экологического состояния нижнего

течения реки Сырдарьи на основе многолетних наблюдений с помощью гидрохи-

мических и гидробиологических показателей, а также определение индекса Шен-

нона для выявления факторов, негативно влияющих на ее экологическое состояние.

Методы исследований. Информационной базой для оценки качества во-

ды и экологического состояния водных объектов в бассейне реки Сырдарьи ис-

пользовались «Ежегодные данные о качестве поверхностных вод» Республики

Казахстан» РГП «Казгидромет» МОСВР РК [1], включающие биохимическое

потребление кислорода ( 5БПК ), азот аммонийный ( 4NH ), азот нитритный ( 2NO ),

126

азот нитратный ( 3NO ), хлориды (Cl ), сульфаты ( 4SO ), медь ( Cu ), цинк ( Zn ),

натрий ( Na ) и нефтепродукты (таблица 1).

Таблица 1 – Концентрации загрязняющих веществ в речной воде

в низовьях реки Сырдарьи

Загрязняющие

вещества

Годы

1985 1990 2000 2005 2010 2015

Гидрологический пост Шардара

5БПК , мг/л – – 3,440 2,440 1,820 2,140

4NH , мг/л 0,120 0,050 0,050 0,050 0,053 0,57

2NO , мг/л 0,100 0,040 0,030 0,040 0,032 0,030

3NO , мг/л 2,580 2,950 2,420 1,850 9,34 3,500

Cl , мг/л 115,74 84,97 78,08 88,01 156,0 61,00

Cu , мг/л 0,140 3,170 3,040 3,130 2,500 –

Zn , мг/л 1,080 2,600 3,370 6,010 6,967 –

Na , мг/л 180,34 102,70 96,06 120,14 285,0 –

4SO , мг/л 514,70 526,34 487,47 526,19 845,0 344,0

Нефтепродукты, мг/л 0,09 0,080 0,080 0,090 0,052 –

Гидрологический пост Казалинск

5БПК , мг/л – – 3,100 3,530 2,606 2,160

4NH , мг/л 0,090 0,080 0,050 0,080 0,138 0,400

2NO , мг/л 0,020 0,030 0,020 0,020 0,012 0,060

3NO , мг/л 1,720 2,550 2,150 1,240 5,10 2,100

Cl , мг/л 156,06 92,73 123,37 123,23 298,0 164,0

Cu , мг/л 1,090 0,340 4,080 3,100 7,80 –

Zn , мг/л 2,710 0,030 5,470 4,590 8,80 –

Na , мг/л 208,080 172,330 147,03 176,95 630,3 –

4SO , мг/л 650,81 643,330 566,98 398,38 1 383,0 354,3

Нефтепродукты, мг/л 0,240 0,100 0,030 0,102 0,102


объектов в бассейне реки Сырдарьи используется методика В. В. Шабанова с

помощью коэффициента предельной загрязненности ( пзK ) [10]:

1

1

1

N

i iПДК

iC

NпзK ,





та рек и его водохозяйственное значение [3].

127

Результаты исследования. Оценка качества воды и экологического со-

стояния водных объектов в низовьях реки Сырдарьи проводилась в простран-

ственно-временном масштабе с интервалом пять лет для выявления направлен-

ности и интенсивности гидрохимического процесса в экосистемах Кызылордин-

ской области как среды обитания человека (таблица 2).

Таблица 2 – Оценка загрязненности воды в низовьях реки Сырдарьи

в пространственно-временном масштабе по коэффициенту предельной

загрязненности

Загрязняющие

вещества

ПДК,

мг/л

Год

1985 1990 2000 2005 2010 2015

Гидрологический пост Шардара

5БПК , мг/л 3 0,148 –0,187 –0,430 0,287

4NH , мг/л 0,5 –0,760 –0,900 –0,900 –0,900 –0,894 0,140

2NO , мг/л 0,08 0,250 –0,500 –0,625 –0,500 –0,600 –0,625

3NO , мг/л 9,1 –0,716 –0,576 –0,731 –0,796 –0,026 –0,615

Cl , мг/л 300,0 –0,614 –0,716 –0,740 –0,707 –0,480 –0,797

Cu , мг/л 1,0 0,400 2,170 2,040 2,130 1,500 –

Zn , мг/л 1,0 0,080 1,600 2,370 5,010 5,967 –

Na , мг/л 120,0 0,503 –0,144 –0,199 0,001 1,375 –

4SO , мг/л 100,0 4,147 4,263 3,875 4,262 7,450 2,440

Нефтепро-

дукты, мг/л 0,10 –0,100 –0,200 –0,200 –0,100 –0.480 –

пзK 0,354 0,555 0,543 0,933 1,338 0,256

Гидрологический пост Казалинск

5БПК , мг/л 3 0,177 –0,131 0,033

4NH , мг/л 0,5 –0,820 –0,840 –0,900 –0,840 –0,724 –0,200

2NO , мг/л 0,08 –0,750 –0,625 –0,725 –0,725 –0,850 –0,250

3NO , мг/л 9,1 –0,811 0,719 –0,764 –0,864 –0,439 –0,769

Cl , мг/л 300,0 –0,480 –0,691 –0,589 –0,589 –0,007 –0,453

Cu , мг/л 1,0 0,090 –0,660 3,080 2,100 6,800 –

Zn , мг/л 1,0 1,710 –0,970 4,470 3,590 7,800 –

Na , мг/л 120,0 0,734 0,436 0,225 0,474 4,250 –

4SO , мг/л 100,0 5,508 5,433 4,669 2,984 12,830 2,543

Нефтепро-

дукты, мг/л 0,10 1,400 0,000 –0,700 0,020 0,020 –

пзK 0,731 0,311 0,974 0,633 2,955 0,904

При этом оценка качества воды в низовьях реки Сырдарьи, выполненная

по гидрологическим постам Шардара и Казалинск, позволила определить

направленность и интенсивность их загрязнения главными ионами ( 4,, SONaCl ),

биогенными элементами ( 3,2,4 NONONH ) и тяжелыми металлами ( ZnCu, ), то есть

128

вода в низовьях реки Сырдарьи в основном загрязнена тяжелыми металлами

( ZnCu, ), сульфатами ( 4SO ) и нефтепродуктами, что необходимо учитывать при

разработке природоохранных мероприятий в низовьях реки Сырдарьи.

Выводы. На основе многолетних информационно-аналитических матери-

алов «Ежегодные данные о качестве поверхностных вод» Республики Казах-

стан» РГП «Казгидромет» МОСВР РК [1], с использованием коэффициента пре-

дельной загрязненности ( пзK ) В. В. Шабанова произведена всесторонняя оценка

качества воды и экологического состояния водных объектов в низовьях бассей-

на реки. По классу качества воды низовья реки Сырдарьи относятся к загряз-

ненным, что необходимо учитывать при использовании их в отраслях эконо-

мики региона.


1. Качество воды в бассейнах рек Амударья и Сырдарья: Аналитический отчет /

Регион. экол. центр Центр. Азии. – Ташкент, 2011. – 31 с.

2. Проблемы загрязнения основных трансграничных рек Казахстана / М. Ж. Бур-

либаев [и др.]. – Алматы : Канагат, 2014. – Т. 1. – 742 с.

3. Шабанов, В. В. Метод оценки качества вод и состояния водных экосистем /

В. В. Шабанов, В. Н. Маркин. – М. : МГУП, 2009. – 154 с.

УДК 551.58:631.551.4

Ж. С. МУСТАФАЕВ1, А. Т. КОЗЫКЕЕВА

1, Н. А. ТУРСЫНБАЕВ

2

1Казахстан, Алматы, Казахский национальный аграрный

университет 2Казахстан, Тараз, ТарГУ имени М. Х. Дулати


МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛУГ

ВОДОСБОРОВ БАССЕЙНОВ ТРАНСГРАНИЧНЫХ РЕК

Актуальность. В связи с угрозой «водного кризиса» в последние годы в

мире уделяется повышенное внимание сохранению количества и качества вод-

ных ресурсов, внедрению методов рационального их использования и охраны.

Начиная с первой конференции ООН по Природным ресурсам, которая прохо-

дила на озере Сассеке в 1949 г., затем – в Мардель-Палата в 1977 г., в Дублине,

Рио-де-Жанейро и Хельсинки в 1992 г. и в Гааге в 2000 г., вода всегда является

объектом широкого круга обсуждения, доказательством чего является документ,

принятый в Рио-де-Жанейро, «Повестка дня на ХХI век» [1].

В принятом в Рио-де-Жанейро документе «Повестка дня на ХХI век» об устойчивом развитии зафиксировано, что «укрепление водными ресурсами осу-ществляется таким образом, чтобы потребности нынешнего поколения удовле-творились без ущерба для возможностей будущего поколения удовлетворить свои собственные потребности», а также в Хельсинских правилах пользования

129

водами международных рек указано, что «каждое государство бассейна имеет пра-во в пределах своей территории на разумное, равноправное и справедливое участие в полезном использовании воды международного водосборного бассейна» [1].

При этом в Повестке дня на ХХI век отмечено, что количественное обос-нование экологических услуг в речных бассейнах в системе природопользования является одним из интегральных критериев, обеспечивающих рациональное и эффективное использование природно-ресурсных потенциалов трансграничных рек на межгосударственном уровне. Поэтому оценка биоклиматического потен-циала водосбора бассейна трансграничных элементов, характеризующих их «природный капитал», является одним из важных интегральных показателей при оценке уровня экологических услуг в системе природопользования [2].

Цель исследования – на основе оценки биоклиматического потенциала природной системы водосбора трансграничной реки Талас обосновать уровень природных экологических услуг, т. е. услуг мелиорации сельскохозяйственных земель для рационального и эффективного использования их природно-ресурсного потенциала, и выявить их региональные различия.

Материалы и методика исследования. Для определения ресурсного по-тенциала водосборной территории бассейна реки Талас, в качестве потенциально важных предикторов, в базу данных вводили и анализировали следующие природно-климатические показатели: сумму биологически активных температур

( Cot, ), сумму осадков ( cO , мм), испаряемость ( oE , мм), фотосинтетически

активную радиацию ( R , кДж/см2), сумму средних суточных значений дефицита

влажности воздуха (d , мб), среднегодовую температуру воздуха ( СоТ ) [6].

Результаты исследования. Влияние на биологическую продуктивность ландшафтов тепла и влаги выражается относительными величинами биоклима-тического потенциала природной системы, т. е. через климатический индекс биологической продуктивности ландшафтов Д. И. Шашко [3]:

oCotCotкурКкБ 10/10100)( ,

где кБ – климатический индекс биологической продуктивности; Cot 10 -

сумма средних суточных температур воздуха выше +10 оС, отражающая поступ-

ление солнечной энергии и теплообеспеченности ландшафтов; oCot 10 –

сумма средних суточных температур воздуха выше +10 оС, равных начальной

зоне формирования стока речных бассейнов, равная 1 000 оС; )(курК – коэффи-

циент роста по годовому показателю атмосферного увлажнения, представляю-щий собой отношение продуктивности при данных условиях влагообеспеченно-сти к максимальной продуктивности в условиях оптимальной влагообеспеченно-сти, определяется по формуле:

263.021.0)20lg(15.1)( MdMdMdкурК ,

где dcOdМ / – показатель увлажнения [3].

130

Биоклиматический потенциал, выраженный в баллах, является интеграль-

ным показателем, служит основным показателем для оценки агроклиматической

значимости климата и приблизительно отображает биологическую продуктив-

ность зональных типов почв, так как урожайность зависит от плодородия почвы

и характеризует благоприятность климата [3], что дает возможность определить

потенциальное значение климатического индекса биологической продуктивно-

сти ландшафтов речных бассейнов ( кпБ ) при 0.1)( курК :

)10/10(100 оCotCotкпБ .

Следовательно, разница потенциального значения климатического индек-

са биологической продуктивности ландшафтов ( кпБ ) и естественного значения

климатического индекса биологической продуктивности ландшафтов ( кБ ) дает

предельный возможный рост климатической продуктивности природной систе-

мы речных бассейнов за счет оказания антропогенных услуг, которые определя-

ются по следующему выражению: кБкпБкБ .

Для определения уровня эколого-мелиоративных услуг можно использо-

вать интегральный показатель затраты воды одного балла климатического ин-

декса биологической продуктивностью ( кБ ):

кБсОбпе / ; кБбпебпЕ ,

где бпе – затраты воды одного балла климатического индекса биологической

продуктивностью ( кБ ); бпЕ – предельно допустимый рост водопотребности

для повышения климатического индекса биологической продуктивностью

ландшафтов ( кБ ) за счет использования эколого-мелиоративных услуг при ан-

тропогенной деятельности, мм.

При разработке интегральных критериев, позволяющих сбалансированно

перераспределять экологические услуги водосбора речных бассейнов, можно

использовать отношение естественного климатического индекса биологической

продуктивности отдельных ландшафтных классов или катен (фации) ( кфiБ ) к

среднеклиматическому индексу биологической продуктивности всех ланд-

шафтных классов nn

iкфiБ /

1

, т. е. коэффициент экологических услуг водосбора

речных бассейнов, обеспечивающих сбалансирование биологической продук-

тивности гидролагроландшафтов в условиях антропогенной деятельности

)/(1сркфi

БкфiБбкiК и

n

i

constбкiК

1

0 .

Для равноправного, разумного и справедливого распределения средне-

многолетних располагаемых водных ресурсов трансграничных рек ( бкiW ) мож-

но использовать коэффициент располагаемых земельных ресурсов ( зpiК ) водо-

131

сбора бассейна реки в разрезе фаций, которые определяются по формуле:

)( сэiWoiWзрiКбкiW , где оiW – объем водных ресурсов речных бассей-

нов, км3; сэiW – объем гарантированных санитарно-экологических водных ре-

сурсов речных бассейнов, обеспечивающих экологическую устойчивость при-

родной системы в низовьях.

Коэффициент располагаемых земельных ресурсов ( зpiК ) водосбора бас-

сейна реки можно определить как отношение земельных ресурсов администра-

тивных районов ( iF ) к общим земельным ресурсам водосбора бассейна реки Та-

лас ( oF ), т. е. oFiFзpiК / .

При этом объем водных ресурсов ( iW ) для оказания экологических услуг с

целью повышения «естественного природного капитала» ( ЕПК ) до потенциаль-

ного природного капитала» ( ППК ) с позиции биологической продуктивности

растительного и почвенного покровов отдельных ландшафтных классов или фа-

ций водосборов речных бассейнов определяется по формуле

бкiWбкiКiиэбкW )( ,

где оiW – объем располагаемых водных ресурсов речных бассейнов, км

3; сэiW –

объем гарантированных санитарно-экологических водных ресурсов речных бассей-

нов, обеспечивающих экологическую устойчивость природной системы в низовьях.

Обсуждение и выводы. На основе использования климатического индек-

са продуктивности ландшафтов Д. И. Шашко [3] определены естественные и по-

тенциальные биоклиматические потенциалы геоморфологической фации водо-

сбора бассейна трансграничной реки Талас с использованием ресурсов природ-

ной и антропогенной услуг, которые дали возможность научно обосновать уро-

вень экологических услуг водных ресурсов водосбора речных бассейнов для по-

вышения климатического индекса биологической продуктивностью ландшафтов

( кБ ) при комплексном обустройстве их природных систем и разумное, равно-

правное и справедливое распределение водных ресурсов в регионе в соответ-

ствии с программой «Повестка дня на ХХI век», принятой в рамках ООН в Рио-

де-Жанейро в 1992 г.


1. Ибатуллин, С. Р. Сбалансированное использование водных ресурсов транс-

граничных рек / С. Р. Ибатуллин, Ж. С. Мустафаев, К. Б. Койбагарова. – Тараз,

2005. – 111 с.

2. Мустафаев, К. Ж. Экологические услуги в речных бассейнах / К. Ж. Мустафа-

ев, З. К. Маймеков. – Тараз, 2015. – 146 с.

3. Шашко, Д. И. Учитывать биоклиматический потенциал / Д. И. Шашко // Зем-

леделие. – 1985. – 4. – С. 19–26.

132

УДК 504.4.054:(556.388:543.394):614](477)

Н. П. ОСОКИНА

Украина, Киев, ИГН НАНУ

E-mail: N. [email protected]

СОДЕРЖАНИЕ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ

В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ И ИХ ВЛИЯНИЕ

НА БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

НАСЕЛЕНИЯ УКРАИНЫ

Массивное применение пестицидов в сельском хозяйстве начиная с 70-х гг.

прошлого тысячелетия сопровождалось мощным и непрерывно возрастающим

прессом на биосферу. В период 1960–1990 гг. в Украине наблюдался рост вало-

вого использования пестицидов с 4,5 тыс. т по действующему веществу (д. в.) в

1960 г. до 104 тыс. т по д. в. в 1990 г. За этот период на сельхозугодья Украины

поступило более 1 млн 464 тыс. т ядохимикатов [1], а в целом за 1960–2011 гг. на

сельхозугодья Украины поступило 2 млн 85 тыс. т пестицидов. Нагрузки пести-

цидов на грунты сельхозугодий превысили защитные свойства природной сре-

ды, что привело к их попаданию в подземную геосистему. Пестициды оказыва-

ют негативное влияние на состояние природной среды, в том числе на подзем-

ные и минеральные воды, используемые для хозяйственно-питьевого водоснаб-

жения, лечебных целей, а также на здоровье и продолжительность жизни чело-

века. Проблема качества питьевой воды была и остается актуальной и чрезвы-

чайно острой.

Цель данной работы – изучение газохроматографическим методом каче-

ственного и количественного состава пестицидов в подземных водах различных

регионов Украины, их миграции, накопление пестицидов в жидкой фазе и их

влияние на организм человека.

Пестициды в подземных водах обнаружены на 86 % участков, обследо-

ванных в разные годы на территории всех административных областей Украины

[2], на различных глубинах (до 764 м). Целенаправленные многолетние исследо-

вания позволили рассмотреть статистическое и динамическое распределение пе-

стицидных препаратов в подземных водоносных горизонтах. Всего в подземных

водах Украины нами обнаружено порядка 20 наименований пестицидов и их ме-

таболитов, производных различных классов соединений: хлорорганических-п,п'-

ДДТ, о,п' -ДДД, п,п' -ДДЕ, α-ГХЦГ, β-ГХЦГ, γ-ГХЦГ, альдрин, гептахлор; сим-

триазинов-симазин, атразин, прометрин, пропазин; группы 2,4-Д; фосфорорга-

нических-рогор (фосфамид, БИ-58), метафос, карбофос, фозалон и др. Однако

указанный перечень содержащихся в подземных водах пестицидов, по всей ве-

роятности, далеко не полный. В 90-х гг. ХХ в. на Украине использовались в

общей сложности порядка 250 разновидностей пестицидов, примерно 25 из ко-

торых определялись в лабораториях. Остальные не исследовались в связи со

133

сложностями информационного, методического и финансового характера. Ниже

обобщены результаты 1 900 анализов подземных вод, выполненные автором по

договорам на лабораторной базе ИГН НАНУ и ЭКОГИНТОКСА, материалы

фондов, литературных источников. По водоносному горизонту четвертичных

отложений и водоносному горизонту эоценовых отложений Киевской области

обобщены результаты анализов, выполненные автором, в отделе гидрогеологи-

ческих проблем ИГН НАНУ по теме, выполняемой под руководством академика

НАНУ В. М. Шестопалова (таблица).

Таблица – Содержание хлорорганических пестицидов

в подземных водах Украины, мг/дм3

Область Водоносный

горизонт

четвертич-

ных

отложений

Водонос-

ный гори-

зонт неоге-

новых

отложений

Водонос-

ный гори-

зонт

меловых

отложений

Водоносный

горизонт

триасовых

отложений

1 Север: Волынская, Ро-

венская, Житомирская,

Киевская, Чернигов-

ская, Сумская

10–5

–10–4

– 10–6

–10–5

–

2 Центр: Хмельницкая,

Винницкая, Черкас-

ская, Кировоградская,

Полтавская, Днепро-

петровская

10–5

–10–3

– 10–3

–10–4

–

3 Юг: Херсонская, Запо-

рожская, Одесская, Ни-

колаевская, АР Крым

10–6

–10–4

10–6

–10–3

– –

4 Запад: Львовская, Ива-

но-Франковская, Ужго-

родская, Тернополь-

ская, Черновицкая, За-

карпатская

ХОПʼ 10–4

–

10–6

Максималь-

ные конц.

ХОП 10–3;

ФОП 10–3

ХОП 10–5

;

ФОП’’10–4

–10–5

;

прометрин,

симазин

10–3

ХОП 10–5

;

ФОП 10–4

;

симазин

10–3

в ряде

скв.

–

5 Восток: Харьковская,

Донецкая, Луганская

ХОП 10–7

–

10–6

;

ФОП 10–3

– ХОП 10–4

–

10–6

;

прометрин

10–6

–10–3

ХОП10–5

–

10–4

;

прометрин

10–4

–10–3

Примечание. ХОПʼ – хлорорганические пестициды: ΣДДТ, ΣГХЦГ, альдрин,

гептахлор; ФОПʼʼ – фосфорорганические пестициды: метафос, карбофос, фозалон, ро-

гор. В таблице представлены среднестатистические (максимальные и минимальные)

значения содержания пестицидов в водоносных горизонтах областей Украины.

По нашим расчетам (за 10-летний период), среднестатистические величи-

ны концентрации ХОП в основных водоносных горизонтах Украины составляют

134

по сумме ДДТ 3,6 . 10

–5 мг/л; по сумме ГХЦГ 3

. 10

–5 мг/л. Наиболее загрязнены

пестицидами нескольких групп подземные воды южной и центральной Украины,

менее – западной, восточной и северной. За 2005–2007 гг. было зарегистрирова-

но (перерегистрировано) 1 112 пестицидов и агрохимикатов [3]. При сопостав-

лении наших данных по среднегодовому применению инсектицидов в тоннах по

действующему веществу (далее – д. в.) за 1960–1990 гг. и данных по количеству

злокачественных новообразований (далее – ЗНО) чел./100 тыс. населения за 1996 г.

получен значимый коэффициент корреляции М. Ф. Ротарь, 2007 г. [4]: рак моло-

чной железы К = 0,82; органов дыхания К = 0,69; меланомой и другими заболе-

ваниями кожи К = 0,74. Среднегодовое применение инсектицидов и гербицидов

в тоннах по д. в. за 1960–1990 гг. сопоставимо с общей заболеваемостью злока-

чественными новообразованиями чел./ на 100 тыс. населения в 1991, 1995, 1996 гг.

Практически непрерывный рост ЗНО в Украине и Одесской области (наибо-

лее высокий показатель ЗНО на 100 тыс. человек) наблюдается за период с

1980 по 1999 г.

Одновременно в воде скважин обнаружено до 8 сельскохозяйственных за-

грязнителей. Хлорорганические пестициды, поступающие в организм человека с

питьевой и минеральной водами в концентрации выше ПДК, на фоне радиоак-

тивного прессинга вызывают негативные последствия в виде различных заболе-

ваний химической этиологии (интоксикация, канцерогенное, мутагенное и тера-

тогенное действие). Загрязненная химикатами вода может быть причиной аллер-

гических заболеваний, разных заболеваний обмена веществ, органов дыхания,

сердечно-сосудистой системы и онкологических заболеваний. Находясь в питье-

вой и минеральной водах в концентрации ниже ПДК, пестициды также пред-

ставляют опасность, потому что суммарный эффект их действия на организм че-

ловека не изучен. Пестициды потенцируют действие антропогенных загрязните-

лей (радионуклидов, тяжелых металлов и др.), которые в комплексе негативно

влияют на генетическую и иммунную системы человека.

Вывод. Среднегодовое применение инсектицидов и гербицидов в тоннах

по действующему веществу сопоставимо с общей заболеваемостью ЗНО на

100 тыс. человек через 5–9 лет [4].


1. Осокина, Н. П. Содержание остаточных количеств пестицидов в подземных

водах и других объектах природной среды отдельных регионов Украины : монография /

Н. П. Осокина. – Киев : Изд. Кравченко Я. О., 2019. – 190 с.

2. Яковлев, Е. А. Геолого-экологические аспекты химизации сельского хозяйства /

Е. А. Яковлев // Проблемы обоснования и реализации мероприятий по минимизации

негативного воздействия на подземные воды сельскохозяйственных загрязнений. – Ки-

ев, 1989. – С. 5–8.

3. Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні за

2008 рік. – Киïв. : Юнівест Медіа, 2008. – 448 с.

4. Ротарь, М. Ф. Пестициды в геологической среде и некоторые последствия их

применения в Украине : монография / М. Ф. Ротарь, Щ. Г. Лиходедова. – Одесса :

ІНВАЦ, 2007. – 170 с

135

УДК 631.674:631.675

Д. М. РЫЧКО, Н. В. ПРИХОДЬКО, Р. Н. КОПТЮК,

А. Н. РОКОЧИНСКИЙ, В. А. ТУРЧЕНЮК

Украина, Ровно, НУВГП


ОРОШЕНИЕ СОПУТСТВУЮЩИХ КУЛЬТУР

НА РИСОВЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

ПО УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

ПОВЕРХНОСТНОГО ПОЛИВА

Орошение сопутствующих культур рисового севооборота существенно

влияет на направленность почвенных процессов, мелиоративное состояние и

общую экологическую обстановку территории рисовых систем.

Рисовые оросительные системы (далее – РОС), в том числе и Придунай-

ские РОС, существенно отличаются от традиционных мелиоративных объектов

зоны орошения, прежде всего необходимостью создания и поддержания про-

мывного водного режима засоленных почв как обязательного условия их эффек-

тивного функционирования. Это связано с наличием засоленных почв и со

сложными гидрогеологическими условиями зоны рисосеяния [1].

Исходя из особенностей создания и функционирования РОС и необходи-

мости определенной схемы размещения и чередования сельскохозяйственных

культур, нами разработан и научно обоснован способ освоения рисового севообо-

рота, который реализуется следующим образом. На системе необходимо выра-

щивать культуры в таком процентном отношении: 50 % – рис; 25 % – многолет-

ние травы; 25 % – другие сопутствующие культуры (например, эфиро-

масличные культуры, озимые зерновые, зернобобовые, овощи и другие). Два по-

ля заняты рисом, третье поле занято многолетними травами, на четвертом поле

выращиваются другие сопутствующие рису культуры в соответствии с требова-

ниями землепользователей. На каждом поле рис и многолетние травы выращи-

ваются два года подряд [2; 5].

Чередование культур во времени подобрано таким образом, чтобы обес-

печить формирование и поддержание промывного водного режима засоленных

почв, их благоприятного эколого-мелиоративного и надлежащего фитосанитар-

ного состояния.

Получение высоких и устойчивых урожаев культур рисового севооборота

возможно только при обеспечении правильных поливных режимов как ведущей

культуры риса, так и сопутствующих культур.

При этом эффективное использование орошаемых земель рисовых систем

определяется необходимостью достижения промывного водного режима на

орошаемых землях, что традиционно обеспечивается путем поверхностного за-

топления рисовых чеков при соответствующих объемах водоподачи и водоотве-

дения. Такой вид полива требует также научного обоснования технологии и ре-


136

жима орошения сопутствующих культур рисового севооборота в современных

и перспективных, с учетом климатических изменений, условиях функциони-

рования РОС.

Для этого нами предложена усовершенствованная технология полива за-

топлением [3] как традиционная технология орошения РОС, которая направлена

на поддержание благоприятного эколого-мелиоративного состояния орошаемых

земель в соответствии с современными эколого-экономическими требованиями,

что обеспечит улучшение условий роста и повышение продуктивности сопут-

ствующих культур рисового севооборота. Она заключается в создании слоя воды

на поверхности чека или карты поливной нормой, соответствующей изменчивой

водопотребности выращиваемой культуры. Полив осуществляют циклично в

ночное время суток с помочью водовыпусков, оборудованных соответствующи-

ми гидроавтоматами усовершенствованной нами конструкции [4]. Гидроавтома-

ты обеспечивают подачу расчетного расхода воды на создание слоя 2–4 см по-

ливными нормами 200–400 м3/га, величина которых меняется в соответствии с

динамикой суммарного испарения и выпадения осадков в течение периода веге-

тации и суточной водопотребности выращиваемых культур. Благодаря этому не

возникает угрозы их подтопления и вымокания.

Данная технология орошения сопутствующих культур рисового севообо-

рота соответствует требованиям выращиваемых культур и условиям орошения:

климатическим, почвенным, гидрогеологическим, гидрологическим и т. п.

При поливе в ночное время суток происходит наиболее эффективное использо-

вание оросительной воды как выращиваемой культурой, так и почвой.

Для оценки эффективности применения усовершенствованной технологии

орошения сопутствующих культур рисового севооборота на основе полива за-

топлением нами были проведены научные исследования, которые включали:

1) анализ и обобщение результатов применения орошения дождеванием и

поверхностного полива затоплением в производственных условиях функциони-

рования Придунайских РОС за период 1969–2018 гг.;

2) лабораторные исследования усовершенствованной технологии ороше-

ния многолетних трав (люцерны 1-го и 2-го года) затоплением в учебной лабора-

тории кафедры водной инженерии и водных технологий НУВХП в 2017–2018 гг.

в условиях, приближенных к условиям Придунайских РОС;

3) машинный эксперимент по исследованию эффективности различных

технологий водорегулирования (1 – без орошения; 2 – орошение дождеванием;

3 – усовершенствованная технология полива затоплением) при выращивании со-

путствующих культур, занимающих 50 % площади рисового севооборота (мно-

голетние травы – 25 %; озимые зерновые – 5 %; овощи – 10 %; кукуруза на зерно –

5 %; эфиромасличные – 5 %), за расчетные периоды вегетации различной тепло-

и влагообеспеченности (р = 10 % – очень влажный; р = 30 % – влажный; р = 50 % –

средний; р = 70 % – сухой; р = 90 % – очень сухой).

Машинный эксперимент основывается на использовании комплекса

прогнозно-имитационных моделей, который включает в себя модель клима-

тических условий местности, модель водного режима и технологий водорегу-

137

лирования, а также модель урожайности выращиваемых сельскохозяйствен-

ных культур на мелиорированных землях. Данные модели, их методическое и

информационное обеспечение реализации на ЭВМ разработаны в научно-

исследовательской лаборатории кафедры водной инженерии и водных техно-

логий НУВХП «Оптимизация и автоматизация управления в водной инжене-

рии и водных технологиях», использование которых регламентировано соот-

ветствующими отраслевыми нормативами Государственного агентства вод-

ных ресурсов Украины.

Обобщенные результаты оценки технологической эффективности приме-

нения усовершенствованной технологии орошения сопутствующих культур ри-

сового севооборота в различные по условиям тепло- и влагообеспеченности рас-

четные года приведены в таблице.

Таблица – Обобщенная характеристика величины оросительных норм

при орошении сопутствующих культур рисового севооборота

усовершенствованной технологией поверхностного полива

Культура

Оросительная норма, м3 / га

P = 10 % P = 30 % P = 50 % P = 70 % P = 90 % Средне-

взвешенные

Многолетние травы 0 900 1 600 3 600 6 300 2 840

Озимые зерновые 0 400 800 1 500 2 200 1 130

Овощи 800 1 400 2 200 3 700 5 400 2 990

Кукуруза 0 600 1 200 2 200 4 000 1 820

Эфирномасляные 0 500 1 000 2 100 3 500 1 630

Средневзвешенные: 80 780 1 400 2 900 4 880 2 290

Приведенные результаты показывают, что при орошении сопутствующих

культур на РОС по усовершенствованной технологии поверхностного полива

максимальных оросительных норм как в разрезе расчетных лет, так и по средне-

взвешенным их значениям потребуют, соответственно, многолетние травы –

900–6 300 м3/га и 2 840 м

3/га, овощи – 800–5 400 м

3/га и 2 990 м

3/га. С учетом по-

севных площадей эти культуры требуют наибольших затрат оросительной воды

в целом за вегетационный период.

Для сопутствующих культур рисового севооборота средневзвешенные

значения оросительных норм меняются по расчетным годам от 80 до 4 880 м3/га

и составляют в среднем 2 290 м3/га по системе в целом.

Также получены результаты относительно создаваемого водного и солево-

го режимов супесчано-суглинистых по гранулометрическому составу засолен-

ных почв, урожая выращиваемых сельскохозяйственных культур, технологиче-

ской, экономической и экологической эффективности исследуемых технологий

водорегулирования.

138

Установлено, что предложенная усовершенствованная технология ороше-

ния сопутствующих культур рисового севооборота путем их поверхностного по-

лива затоплением является эффективной и инвестиционно привлекательной для

ее применения на Придунайских РОС как в современных погодно-

климатических условиях, так и на отдаленную перспективу с учетом их из-

менений.


1. Рис в Україні / за ред. д-ра техн. наук, проф.., член.-кор. НААНУ В. А. Сташу-

ка, д-ра техн. наук, проф. А. М. Рокочинського, д-ра екон. наук, проф. Л. М. Грановсь-

кої. – Херсон : Грінь Д. С., 2014. – 976 с.

2. Спосіб освоєння рисової сівозміни : пат. Україна 125142, МПК (2018.01) А01С

7/00. / А. М. Рокочинський, Д. М. Ричко, Л. А. Волкова, П. І. Мендусь, В. О. Турченюк ;

власник НУВГП. – 2017 12934. – Опубл. 25.04.2018.

3. Спосіб поливу супутніх культур рисової сівозміни : пат. Україна 123380, МПК

(2018.01) Е02В 11/00. / А. М. Рокочинський, П. І. Мендусь, Д. М. Сингаєвич,

В. О. Турченюк, Н. В. Приходько, С. В. Матус ; власник НУВГП. – 2017 09006. –

Опубл. 26.02.2018.

4. Гідрорегулятор для рисових систем : пат. Україна 124515, МПК (2018.01)

Е02В 11/00. / А. М. Рокочинський, С. В. Матус, Д. М. Сингаєвич, П. І. Мендусь,

В. О. Турченюк ; власник НУВГП. – 2017 11288. – Опубл. 10.04.2018.

5. Зрошувальна система сівозмінного землеробства для вирощування рису : пат.

Україна 125044, МПК (2018.01) Е02В 11/00. / А. М. Рокочинський, С. В. Матус,

Д. М. Сингаєвич, П. І. Мендусь, В. О. Турченюк ; власник НУВГП. – 2017 12190. –

Опубл. 25.04.2018.

УДК 338.43:631.1

Е. Ю. СУДУК

Украина, Ровно, НУВХП


ИННОВАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ

ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ОТРАСЛИ В УКРАИНЕ

Вода – неотъемлемая часть каждой эколого-социальной системы, и крити-

ческое ухудшение ее состояния, вызванное антропогенным воздействием на

водные объекты, неизбежно приводит к природным и социально-экономическим

кризисам. В связи с этим вода стала одним из главных лимитирующих факторов

экономического развития.

Рыночные преобразования в украинской экономике и ее вхождение в ми-

ровое экономическое пространство требуют существенных изменений процесса

развития отечественного водохозяйственного сектора. Исследование и анализ

проблем ее развития позволяет сформулировать вывод о необходимости после-

довательной институционализации этого сектора экономики.


139

Проблемы развития водного хозяйства лежат в основе исследований таких

ученых, как А. Хоекстра, В. А. Голян, И. Л. Головинский, Л. М. Грановская,

Н. Б. Закорчевна, М. М. Паламарчук, В. А. Сташук, М. А. Хвесик, О. В. Яроцкая,

А. В. Яцык и др. [1–5]. В частности, в их трудах предложены перспективные

направления реформирования системы управления водными ресурсами и совер-

шенствования механизмов регулирования водопользования. Однако методоло-

гические основы, а также инновационные аспекты развития водохозяйственной

отрасли требуют корректировки в направлении формирования водохозяйствен-

ного менеджмента как целостной системы в структуре природопользования,

охраны окружающей среды и качества жизнеобеспечения.

Базовые принципы экологически безопасного и экономически целесообраз-

ного управления водными ресурсами предусматривают модернизацию правовой и

нормативной базы водопользования, совершенствование организационного меха-

низма управления, реорганизацию экономического механизма рационального во-

допользования, развитие системы комплексного мониторинга водных объектов и

автоматизированных систем обработки данных, повышение уровня обоснованно-

сти решений по управлению водохозяйственными системами (рисунок).

В концептуальном аспекте непосредственно институциональная среда долж-

на развиваться в направлении обеспечения условий для воспроизведения эколого

ориентированных форм хозяйствования в соответствующем пространстве [6].

Решение существующих проблем по снижению антропогенной нагрузки

на водные экосистемы и степени вовлечения водных ресурсов в хозяйственный

оборот должно осуществляться на государственном уровне с учетом новых ин-

ституциональных условий. Однако сегодня существующая система управления

водохозяйственным комплексом Украины не обеспечивает надлежащего уровня

управления водами в речных бассейнах. Неэффективным оказался также меха-

низм регулирования водопользования. Требует усовершенствования система

платного водопользования, в частности оптимизация нормативной базы и повы-

шение регулирующей роли платежей за специальное водопользование, совер-

шенствование механизма финансирования мероприятий по охране и воспроиз-

водству водных ресурсов, применения программно-целевых подходов к реализа-

ции задач развития водохозяйственного комплекса. Согласно современным

условиям политика устойчивого водопользования должна базироваться на эко-

системном подходе к планированию водопользования и осуществлению водо-

охранной и водохозяйственной деятельности, минимизации антропогенного воз-

действия на водные объекты, балансе между экологическими и экономическими

приоритетами при управлении водными ресурсами, согласовании интересов во-

допользователей и др.

140

Рисунок – Основные направления развития водного хозяйства

в контексте «зеленой экономики»

141

Инновационным целесообразно считать теоретическое направление опре-деление водного следа. В частности, кроме уже знакомого «углеродного следа» («carbon footprint») существует «водный след» («water footprint»), который опре-деляется как объем воды, необходимый для производства товаров и услуг. Это понятие, как правило, применяется в отношении потребителя воды и учитывает источник потребляемой воды, а также время потребления. По оценке экспертов, ежегодный доступ меньше 1 700 м

3 воды на человека характеризуют как «вод-

ный стресс». Статистика же свидетельствует, что 1,7 млрд человек живут в регио-нах, где эта цифра не больше 1 000 м

3. По данным Всемирной комиссии по воде для

XXI в., 31 страна страдает от недостатка воды и в 2050 г. их может стать 55 [4]. Больше виртуальной воды потребляют жители таких стран, как США,

Греция, Малайзия, Италия, Таиланд и др. (2 100–2 500 м3 воды в год на душу

населения). Ряд государств из этого списка вынуждены импортировать воду, чтобы сохранять водопотребление на прежнем уровне. Так, высокий уровень по-требления виртуальной воды на душу населения обеспечивается за счет импорта воды из США (19 %), Греции (35 %), Малайзии (28 %), Италии (51 %), Таиланда (8 %) [4]. К наиболее зависимым от импорта воды странам можно отнести Ку-вейт и Мальту (импорт воды составляет 87 %), Нидерланды (82 %), Бахрейн и Бельгию (80 %) [5]. «Водного следа» недостаточно, чтобы описать общие потен-циально возможные экологические воздействия на экосистемы, здоровье чело-века и др. Однако такая оценка даст возможность оценить последствия, связан-ные с нерациональным использованием водных ресурсов. Она также может быть частью более комплексной экологической оценки.

Подытоживая изложенное, необходимо отметить, что активизация глоба-лизационных процессов приводит к имплементации в структуру национальной экономики современных рыночных институтов, которые заставляют расширять спектр институциональных звеньев привлечения водных ресурсов в хозяйствен-ный оборот, их восстановления, воспроизводства и охраны. Поэтому целесооб-разно сформировать институциональный механизм экологосбалансированного водопользования, который будет оперировать широким спектром институцио-нальных единиц.


1. Хвесик, М. А. Продуктивність водоресурсних джерел України: теорія і прак-тика / М. А. Хвесик, І. Л. Головинський, О. В. Яроцька ; за ред. Б. М. Данилишина. – Киïв, 2007. – 412 с.

2. Голян, В. А. Інституціальне середовище водокористування: сучасний стан та механізм вдосконалення : монографія / В. А. Голян ; за ред. В. А. Хорєва. – Луцьк : Твердиня, 2009. – 592 с.

3. Скрипчук, П. М. Сучасні підходи до формування водогосподарського ме-неджменту / П. М. Скрипчук // Економіка і держава. – Київ, 2012. – 11. – С. 27–30.

4. Hoekstra, A. Y. The global dimension of water governance: Nine reasons for global arrangements in order to cope with local water problems [Еlectronic resource] / A. Y. Hoekstra // Value of Water Research Report. – 2006. – No 20. – 33 р. – Mode of ac-cess: https://research.utwente.nl/en/publications/the-global-dimension-of-water-governan-

ce-nine-reasons-for-global-.

https://research.utwente.nl/en/publications/the-global-dimension-of-water-governance-nine-reasons-for-global-

https://research.utwente.nl/en/publications/the-global-dimension-of-water-governance-nine-reasons-for-global-

142

5. Ercin, A. E. A pilot in corporate water footprint accounting and impact assessment:

The water footprint of a sugarcontaining carbonated beverage [Еlectronic resource] /

A. E. Ercin, M. M. Aldaya, A.Y. Hoekstra // Value of Water Research Report Series. – 2009. –

39. – Р. 24–97. – Mode of access: www.waterfootprint.org/Reports/Report39Water-

FootprintCarbonatedBeverage.pdf.

УДК 631.559:631.62:631.6.004.68

С. В. ШАЛАЙ



ОБОСНОВАНИЕ МЕЛИОРАЦИИ ЗЕМЕЛЬ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

НА ОСНОВАНИИ ПРОГНОЗА ИХ ПРОДУКТИВНОСТИ

Одной из главных задач аграрного производства было и является обеспе-

чение необходимого уровня сельскохозяйственной продукции с наименьшими

негативными экологическими последствиями. Ее решение возможно благодаря

прогнозу урожайности выращиваемых культур (продуктивности мелиорирован-

ных земель), поскольку именно урожайность и соответствующий экологический

эффект обусловливают выбор оптимальных проектных решений при строительс-

тве, реконструкции и эксплуатациимелиоративных систем (далее – МС) с учетом

экономических и экологических аспектов [1].

Система нормирования и программирования урожайности при обоснова-

нии проектов строительства, реконструкции и эксплуатации МС в полной мере

не отражает состояние и характерные особенности, присущие мелиорируемым

землям в конкретных условиях их эксплуатации, и не позволяет осуществлять

обоснованную оценку влияния факторов на урожайность. Поэтому необходи-

мо создать подход, который позволит учесть все указанные факторы на ста-

дии проекта [2].

Общеизвестно, что формирование урожая на мелиорированных и, в част-

ности, осушаемых землях является чрезвычайно сложным процессом и происхо-

дит в результате воздействия природных, агротехнических и мелиоративных

факторов: тепла, влаги, воздуха, питательного режима и технологий выращива-

ния и водорегулирования.

Обеспеченность конкретной культуры внешними факторами определяет-

ся, прежде всего, природно-климатическими условиями зоны и вегетации куль-

туры. Уровень обеспеченности культуры внешними факторами целесообразно

определять возможными урожаями за счет имеющихся ресурсов, систематизи-

рованных и уточненных нами по соответствующим категориям [2; 3].

В связи с этим нами предложен подход, основывающийся на долгосроч-

ном прогнозе действительно возможной урожайности в зависимости от влияния

факторов развития растений. Инструментом его практической реализации явля-

http://www.waterfootprint.org/Reports/Report39WaterFootprintCarbonatedBeverage.pdf

http://www.waterfootprint.org/Reports/Report39WaterFootprintCarbonatedBeverage.pdf

143

ется разработанный в научно-исследовательской лаборатории АСУ САПР водо-

хозяйственно-мелиоративных объектов при кафедре водной инженерии и вод-

ных технологий НУВХП комплекс прогнозно-имитационных моделей [2–4].

Суть подхода заключается в долгосрочном прогнозе урожайности:

,1 1 1

pg

n n

g

n

pgspkk ffYY

g p

(1)

где kgspY – расчетная величина действительно возможной урожайности k-й

культуры, в соответствующих климатических , почвенных g, мелиоративных

(технология водорегулирования) s условиях и разных по условиям тепло- и вла-

гообеспеченности периодов вегетации p; f , fg – площади распространения, со-

ответственно, природно-климатических и почвенных разновидностей в пределах

объекта, выраженные в долевых частицах от общей его территории; p – значе-

ния долевого участия типичных схем метеорологических режимов в расчетные

периоды вегетации в пределах проектного срока функционирования объекта,

приведенного к 1.

В свою очередь, величина kgspY может быть определена как

6543211

KKKKKKYKYY Fkp

n

ii

Fkpgspk

i

, ini ,1

, ц/га, (2)

где

Fkp

Y – климатически обеспеченная урожайность за вегетацию k-й культуры;

K1 – коэффициент снижения урожайности по бонитету почвы (0 K1 1); K2 –

коэффициент увеличения урожайности за счет внесенных удобрений, (K2 1,

но 0 K1 K2 1); K3 – коэффициент снижения урожайности при отклонении

срока сева (восстановления вегетации) от оптимального (0 K3 1); K4 – коэф-

фициент влияния природно-мелиоративных условий (климата и технологий ре-

гулирования водного режима) периода вегетации культуры на формирование

урожайности (0 K4 1); K5 – коэффициент снижения урожайности при откло-

нении срока уборки от оптимального (0 K5 1); K6 – коэффициент снижения

урожайности с учетом потерь при уборке и транспортировке (0 K6 1).

Идентификация предложенного подхода выполнена на примере осуши-

тельно-увлажнительной МС площадью 397 га, расположенной в верховьях реки

Припять в ЧСП «Украина» Любомльского района Волынской области. В табли-

це представлены итоговые результаты расчета действительно возможной, а так-

же проектной урожайности картофеля и многолетних трав на сено при их выра-

щивании на дерново-подзолистых связных почвах (бонитет 30 баллов) для ха-

рактерных технологий водорегулирования.

ц/га,

144

Таблица – Расчетные значения действительно возможной gspkY

и проектной kY урожайности картофеля и многолетних трав на сено

p, % kpQ

, кДж/см2

FkpY , ц/га

БY , ц/га AY , ц/га 4K gspkY , ц/га

Картофель (КПД ФАР k= 2,0 %)

Предупредительное шлюзование

10 % 83 230 69 248 0,721 179

30 % 96 265 80 258 0,843 218

50 % 118 327 98 277 0,814 225

70 % 141 392 118 296 0,658 195

90 % 177 492 148 326 0,594 194

123 341 102 281 0,734 kY = 204

Увлажнительное шлюзование

10 % 83 230 69 248 0,721 179

30 % 96 265 80 258 0,843 218

50 % 118 327 98 277 0,832 230

70 % 141 392 118 296 0,731 216

90 % 177 492 148 326 0,616 201

123 341 102 281 0,760 kY = 212

Осушение

10 % 83 230 69 248 0,721 179

30 % 96 265 80 258 0,821 212

50 % 118 327 98 277 0,759 210

70 % 141 392 118 296 0,601 178

90 % 177 492 148 326 0,479 156

123 341 102 281 0,684 kY = 189

Многолетние травы (КПД ФАР k= 3,0%)

Предупредительное шлюзование

10 % 113 72 22 71 0,476 34

30 % 130 83 25 74 0,612 46

50 % 160 102 31 80 0,757 61

70 % 190 121 36 86 0,636 55

90 % 236 150 45 95 0,576 55

166 106 32 81 0,629 kY = 51

Увлажнительное шлюзование

10 % 113 72 22 71 0,476 34

30 % 130 83 25 74 0,612 46

50 % 160 102 31 80 0,780 63

70 % 190 121 36 86 0,682 59

90 % 236 150 45 95 0,594 56

166 106 32 81 0,648 kY = 53

145


Осушение

10 % 113 72 22 71 0,476 34

30 % 130 83 25 74 0,645 48

50 % 160 102 31 80 0,699 56

70 % 190 121 36 86 0,542 47

90 % 236 150 45 95 0,393 37

166 106 32 81 0,570 kY = 46

Так, проектная урожайность картофеля составляет: для осушения – 189 ц/га, для предупредительного шлюзования – 204 ц/га. Проектная урожай-ность многолетних трав для рассмотренных технологий водорегулирования сос-тавляет соответственно 46 и 51 ц/га [2; 5].

В таблице БY – потенциальная урожайность по бонитету почвы, а AY –

агротехнически обеспеченная урожайность. Проектная урожайность культур выделена полужирным курсивом.

Результаты идентификации комплекса прогнозно-имитационных моделей, на основании проверки по общепринятым статистическим критериям (коэффи-циенты корреляции, регрессионный анализ, среднеквадратические отклонения), приемлемы на стадии разработки проектов нового строительства и реконструк-ции мелиоративных объектов.

Что касается организационных и информационных аспектов обеспечения прогнозных расчетов продуктивности мелиорируемых земель, то они отображе-ны в отраслевом нормативном документе [3].

Данный подход позволяет с достоверностью 70–90 % прогнозировать продуктивность мелиорируемых земель в изменчивых природных и антропоген-ных условиях объектов, что позволит более обоснованно производить выбор технологий регулирования водного режима почв.


1. Фроленкова, Н. А. Еколого-економічне оцінювання в управлінні меліоратив-ними проектами : монографія / Н. А. Фроленкова, Л. Ф. Кожушко, А. М. Рокочинський. – Рівне : НУВГП, 2007. – 257 с.

2. Шалай, С. В. Оцінка продуктивності осушуваних земель за довготерміновим прогнозом : монографія / С. В. Шалай, А. М. Рокочинський. – Рівне : НУВГП, 2011. – 149 с.

3. Обґрунтування ефективної проектної врожайності на осушуваних землях при будівництві й реконструкції меліоративних систем : посіб. до ДБН В.2.4.-1-99 “Меліо-ративні системи та споруди”. – Київ ; Рівне, 2006. – 50 с.

4. Меліоративні системи та споруди : посіб. до ДБН В.2.4-1-99 / А. М. Рокочин-ський [та ïн.]. – Рівне, 2008. – 64 с.

5. Природообустройство Полесья : монография: в 4 кн. / под общ. науч. ред. Ю. А. Мажайского [и др.]. – Рязань : Мещер. ф-л ВНИИГиМ им. А. Н. Костякова, 2017. – Кн. 2 : Украинское Полесье. – Т. 1. – 902 с.

146

УДК 504.453

А. В. ЯЦЫК1, И. В. ГОПЧАК

2, Т. А. БАСЮК

3

1Украина, Киев, УНИИВЭП

2Украина, Ровно, НУВГП

3Украина, Ровно, МЭГУ имени академика С. Демьянчука


МЕТОДОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ

КАЧЕСТВА ВОДЫ И ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКОГО

МОНИТОРИНГА

Сегодня особую актуальность приобрела проблема сохранения водных ре-

сурсов. Их дефицит приводит к тому, что способность водоемов к восстановле-

нию качества воды приближается к критическому уровню и, вместе с тем,

уменьшается биологическое разнообразие водной среды. Познание функциони-

рования водных экосистем является основой для решения многих практических

задач, связанных с повышением производительности водоемов, улучшением ка-

чества воды в них и осуществлением водоохранных мероприятий на водосбор-

ной площади.

Экологическая оценка качества воды – это оценка состояния водных объ-

ектов с использованием биологических свойств и других прямых измерений

биоты, основанная на системе биоиндикации. В течение последних лет в Евро-

пейском союзе произошел переход к оценке экологического состояния водных

объектов, прежде всего в соответствии с биологической составляющей. Основ-

ной причиной перехода на биологический контроль является тот факт, что груп-

пирования водных организмов отражают совокупное влияние факторов окружа-

ющей среды на качество поверхностных вод [1–3].

Процедура выполнения экологической оценки качества воды состоит из

последовательных этапов: 1) определения пунктов гидроэкологических наблю-

дений; 2) группировки и обработки исходной информации; 3) определения клас-

сов и категорий качества речных вод по отдельным показателям и отдельными

блоками; 4) определения объединенной оценки качества воды для отдельных

участков исследуемого водного объекта для лет различной водности (многовод-

ных, маловодных и средних по водности), а также для сезона года (зима, весна,

лето-осень); 5) картографического представления результатов исследований по

экологической оценке качества воды [2–4].

Среди различных методик оценки качества вод все более употребляемыми

являются биологические методы, основанные на понимании того, что абиотиче-

ские свойства воды определяют спектр видов, которые способные здесь жить.

Биологические методы основаны на изучении количественного и качественного

состава населения водоема (бактерий, растений, животных) и изменений, что

происходят в группированиях. Метод биоиндикации позволяет оценить послед-

ствия постоянного и залпового загрязнения, поскольку ответ биоты усредняет



147

«эффект загрязнения» во времени. Биологические методы позволяют оценить

способность и интенсивность протекания в водоеме процессов самоочищения и

восстановления экосистемы после воздействия загрязнителя. Главными пре-

имуществами биологических методов оценки качества воды являются низкая

стоимость одновременно с серьезной научной обоснованностью; быстрое полу-

чение результатов; «мягкость» для окружающей природной среды; возможность

выявить результаты воздействия предыдущего или длительного загрязнения;

доступность процедур для специалистов и активистов природоохранного

движения.

В разных странах используются разные системы биоиндикации вод, адап-

тированные в первую очередь к условиям региона и его специфики. На сегодня

есть две употребляемые системы: американская система RPBs (Rapid

Bioassessment Protocols) и британская RIVPACS (River Invertebrate Prediction and

Classification System).

Существенный толчок к развитию и совершенствованию системы биоин-

дикации в странах ЕС дала Европейская Рамочная водная директива (WFD) [5].

Согласно ей, разработаны и вступили в действие мониторинговые программы,

которые являются основой для управления водными ресурсами [6]. Основной

целью директивы является достижение высокого экологического статуса для

всех водных систем.

Для обеспечения комплексного гидроэкологического мониторинга про-

цессов и явлений в пределах бассейна реки необходимо решить ряд принципи-

альных вопросов, без которых невозможно построить полноценные оптималь-

ные модели управления бассейном и разработать правила его эксплуатации.

Поддержание качества воды на высоком уровне и сохранение биоразнообразия

должны стать ключевыми задачами любых мероприятий в области рационально-

го природопользования, водопользования и осуществления природоохранных

действий в водоемах.

При выполнении мониторинговых программ за базовый фон следует вы-

бирать средние многолетние количественные и качественные показатели разви-

тия биоты; санитарно-химические, санитарно-микробиологические, паразитоло-

гические и токсикологические показатели, а также показатели гидрологического

и гидрохимического режимов водохранилищ или отдельных участков реки.

Многолетние данные накапливаются в Украинском гидрометеорологическом

центре, Государственном агентстве водных ресурсов Украины, Министерстве

экологии и природных ресурсов Украины, Государственном агентстве рыбного

хозяйства Украины, Министерстве здравоохранения Украины, Министерстве аг-

рарной политики и продовольствия Украины, научно-исследовательских инсти-

тутах Национальной академии наук Украины.

Для определения фонового (базового) уровня отдельных компонентов и

характеристик экосистем водохранилищ схемы пунктов экологических наблю-

дений должны охватывать весь бассейн реки, включая основные водохранили-

ща, важнейшие притоки, крупные заливы и зоны влияния крупнейших загрязни-

телей реки. В рамках водохранилищ пункты экологических наблюдений обяза-

148

тельно должны размещаться в верхней, средней и нижней частях, различающихся

по гидрологическим, гидрохимическим и гидробиологическим характеристикам.

Кроме привычных показателей качества воды, определяемых ежегодно и

посезонно, а в некоторых случаях и ежемесячно, также должны осуществляться

специальные исследования, характеризующие ландшафтное и биологическое

разнообразие как гидроэкосистем водохранилищ и водотоков, так и водоохран-

ных территорий.


1. Яцик, А. В. Встановлення екологічних нормативів якості води в країнах ЄС та

Україні / А. В. Яцик, І. В. Гопчак, Т. О. Басюк // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія :

наук. зб. / гол. ред. В. К. Хільчевський. – 2011. – Т. 3 (24). – С. 151–156.

2. Мааальцев, В. И. Визначення якості води методами біоіндикації / В. І. Маль-

цев, Г. О. Карпова, Л. М. Зуб. – Киïв : НЦЕБМ НАН України, ІНЕКО, 2011. – 112 с.

3. Досвід використання «Методика екологічної оцінки якості поверхневих вод за

відповідними критеріями» (пояснення, застереження, приклади) / А. В. Яцик [та ін.]. –

Киïв : Символ-Т, 1998. – 48 с.

4. Методика картографування екологічного стану поверхневих вод України за

якістю води / Л. Г. Руденко [та ін.]. – Киïв : Оріяни, 2006. – 60 с.

5. Водна Рамкова Директива ЄС 2000/60/ЕС. Основні терміни та їх визначен-

ня / EU Water Framework Derective 2000|60|EC. Definitions of Main Terms. – Киïв,

2006. – 240 с.

6. Єдине міжвідомче керівництво по організації та здійсненню державного

моніторингу вод. – Киïв : Мінекоресурси України, 2001. – 54 с.

149

Секция 7

ЭКОЛОГИЯ, БИОРЕСУРСЫ И ТЕМАТИЧЕСКОЕ

КАРТОГРАФИРОВАНИЕ

УДК 574.42(476.7)+598.2

И. В. АБРАМОВА



СТАТУС ОРНИТОФАУНЫ НА РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЯХ

СУКЦЕССИИ ЕЛЬНИКОВ В ЮГО-ЗАПАДНОЙ БЕЛАРУСИ

Самые значительные изменения в жизни сообщества птиц происходят при

смене жизненных форм доминирующих растений: трав, кустарников, деревьев.

Наиболее полно изучены вторичные сукцессии лесных экосистем и их орнито-

фауны. Рубки деревьев на значительных площадях коренным образом изменяют

среду обитания птиц, для дендрофильных видов такие изменения катастрофич-

ны, и они исчезают с данной территории. С появлением свежей вырубки или по-

сле пожара происходит пространственное перераспределение различных групп

видов (дендрофильных, опушечных и птиц открытых ландшафтов). Смена насе-

ления птиц в лесах обусловлена последовательной сукцессией лесных расти-

тельных сообществ, главной причиной которых в настоящее время являются ан-

тропогенные факторы (лесохозяйственная деятельность, мелиорация прилегаю-

щих к лесам сельскохозяйственных угодий).

Работы, посвященные вторичным сукцессиям орнитофауны, свидетель-

ствуют о параллельном с сукцессией фитоценозов увеличении разнообразия

птиц [1–5]. В работе [6] рассматривается статус пребывания птиц (оседлые,

ближние и дальние мигранты) бореальных лесов северо-восточной Финляндии.

За период вторичной сукцессии птиц в еловых лесах в юго-западной Бела-

руси выделено шесть стадий развития растительности от свежей вырубки до

спелого леса (возраст ели – 100 и более лет). Параллельно с закономерной сме-

ной растительности протекает и сукцессия птиц. Это характерно и для сукцессий

птиц других формаций в различных регионах Европы и Азии.

Сбор материалов для данной работы проводился в 1992–2017 гг. в юго-

западной Беларуси в Ивацевичском лесхозе (Ивацевичское и Бронногорское

лесничество), 52º–52º30΄ с. ш. 23°40΄–25º30΄ в. д. Данная территория расположе-

на в подзонах широколиственно-сосновых и грабово-дубовых темнохвойных ле-

сов. Применяли общепринятые методы учета птиц [7; 8]. Учет птиц проводился

не менее пяти раз в каждой растительной ассоциации с 15.05 по 15.06, когда

практически все птицы принимают участие в размножении. Учет проводили в

ясную погоду в утреннее (спустя 1 час после восхода) и вечернее (прекращался

за 1–2 часа до захода солнца) время, когда птицы наиболее активны, путем кар-

тирования встреч на пробных площадках и трансектах. Первые три стадии

150

прослежены на одних и тех же площадках, более поздние – на площадках

с однотипными условиями. В работе использованы сведения из статьи автора

этой работы [5] и монографий [9; 10].

Исследования показали (таблица 1), что статус гнездящихся птиц на раз-

личных стадиях еловых лесов представлен следующими категориями: перелет-

ные; перелетные, частично зимующие; оседлые; оседлые и кочующие; оседлые

и зимующие; кочующие и зимующие.

Таблица 1 – Статус гнездящихся видов птиц на различных стадиях сукцессии

еловых лесов (в числителе количество видов, в знаменателе – доля, %)

Статус Возраст сукцессии

1–3 4–9 10–15 20–30 50–80 90–100

Перелетные 7

70,0

16

69,6

15

51,7

8

44,4

24

41,4

25

42,4

Оседлые 1

10,0

3

13,0

4

13,8

3

16,7

18

31,0

18

30,5

Оседлые и кочующие 1

10,0

1

4,3

5

17,2

5

27,8

5

8,6

5

8,5

Перелетные, частично

зимующие

1

10,0

3

13,0

5

17,2

2

11,1

8

13,8

8

13,6

Кочующие и зимующие – – – – 2

3,4

2

3,4

Оседлые и зимующие – – – – 1

1,7

1

1,7

Количество видов [5] 10 23 29 18 58 59

На первой стадии сукцессии зарегистрировано 10 видов птиц, доминиру-

ют гнездящиеся перелетные виды: луговой чекан, обыкновенная каменка, обык-

новенная горихвостка, полевой и лесной жаворонки, белая трясогузка и лесной

конек. Оседлым видом является серая куропатка, гнездящимся оседлым и кочу-

ющим видом является обыкновенная овсянка, перелетным гнездящимся и ча-

стично зимующим – певчий дрозд, на долю которых приходится по 10 % от всех

зарегистрированных птиц. На этой стадии половину видового состава образуют

ближние мигранты, затем идут дальние мигранты и оседлые виды (таблица 2).

Таблица 2 – Оседлые, ближние и дальние мигрирующие птицы

на разных стадиях сукцессии (в числителе количество видов,

в знаменателе – доля, %)

Статус пребывания Возраст сукцессии

1–3 4–9 10–15 20–30 50–80 90–100

Оседлые 2

20,0

4

17,4

9

31,0

8

44,4

26

44,8

22

37,3

Ближние мигранты 5

50,0

8

34,8

9

31,0

5

27,8

14

24,1

14

23,7

151


Дальние мигранты 3

30,0

11

47,8

11

38,0

5

27,8

18

31,0

19

32,2

Количество видов 10 23 29 18 58 59

На второй стадии сукцессии по-прежнему доминируют гнездящиеся пере-

летные птицы (69,6 %). К видам, зарегистрированным на первой стадии, добави-

лись зарянка, славки (серая, ястребиная, черноголовая, славка-завирушка), мухо-

ловки (малая и серая). Среди перелетных птиц преобладают дальние мигранты

(47,8 % от общего количества видов). На втором месте стоят гнездящиеся пере-

летные, частично зимующие (певчий дрозд, коноплянка, зеленушка) и оседлые

виды (серая куропатка, черноголовый щегол и длиннохвостая синица).

На третьей стадии сукцессии отмечено 29 видов. Доминируют перелетные

птицы. К видам, отмеченным на предыдущих стадиях, добавляются три вида пе-

ночек (весничка, теньковка и трещотка). К гнездящимся перелетным, частично

зимующим птицам относится пять видов (на этой стадии добавляется два новых

вида: черный дрозд и зяблик). Преобладают дальние мигранты (славки, мухо-

ловки, пеночки и др.) (38,0 %).

Оседлые птицы представлены пятью видами; к трем видам, которые были

отмечены на второй стадии, добавились два новых вида – пестрый дятел и сойка.

На долю оседлых и кочующих (обыкновенная овсянка, большая синица, бурого-

ловая и черноголовая гаички, московка) приходится 13,8 %. В целом на долю

оседлых (включая категорию «оседлых и кочующих») приходится 31,0 %.

На четвертой стадии зарегистрировано 18 видов птиц. Гнездящиеся осед-

лые птицы (черноголовый щегол, пестрый дятел, обыкновенная пищуха и сойка)

составляют около 1/5 видового состава; на долю гнездящихся перелетных (за-

рянка, серая славка, малая мухоловка, три вида пеночек, белобровик) приходит-

ся 38,9 %; на долю гнездящихся перелетных, частично зимующих птиц (коноп-

лянка, зеленушка и зяблик) – 16,7 %. На этой стадии оседлые птицы составляют

около половины видового состава (44,4 %), им значительно уступают ближние

(дрозды, зяблик) и дальние мигранты (пеночки, малая мухоловка, серая славка).

На пятой стадии сукцессии выявлено 58 видов, на шестой – на один вид

(серая славка) больше. В видовом составе преобладают гнездящиеся перелетные

птицы (славки, мухоловки, пеночки, дрозды, малый подорлик, чеглок, черный

аист), они составляют соответственно 41,4 и 42,4 % от всех встреченных видов.

В группу гнездящихся перелетных, частично зимующих входят дрозды (певчий,

черный, деряба), коноплянка, зеленушка, зяблик, крапивник и др. Гнездящиеся

оседлые птицы (синицы, дятлы, совы, тетерев), включая виды, которые совер-

шают кочевки в осенне-зимний период, составляют около 44 %. Гнездящиеся

кочующие и зимующие птицы представлены обыкновенным клестом и чижом,

гнездящиеся оседлые и зимующие – снегирем.

На этих стадиях сукцессии преобладают оседлые виды, затем идут даль-

ние и ближние мигранты (таблица 2). В связи с этим отметим, что в бореальных

лесах северо-восточной Финляндии [6] на начальных стадиях сукцессии оседлые

152

птицы составляют 3,5 % от общей плотности населения птиц (гнездящихся

пар/км²), ближние мигранты – 40,2 %, дальние мигранты – 56,3 %; на стадии

климакса – соответственно 16,6, 48,2 и 35,2 %.


1. Иноземцев, А. А. Птицы и лес / А. А. Иноземцев. – М. : Агропромиздат,

1987. – 302 с.

2. Абрамова, И. В. Структура и динамика населения птиц экосистем

юго-запада Беларуси / И. В. Абрамова. – Брест : БрГУ, 2007. – 208 с.

3. Głowaciński, Z. Stability in bird communities during the secondary succession of a

forest ecosystem / Z. Głowaciński // Ecol. Pol. – 1981. – Vol. 29, 1. – P. 73–95.

4. Głowaciński, Z. Succession of bird communities in the Nielopolomice Forest

(Southern Poland) / Z. Głowaciński // Ecol. Pol. – 1975. – Vol. 23,

2. – P. 231–263.

5. Абрамова, И. В. Сукцессия населения птиц в ходе восстановительной смены

еловых лесов в юго-западной Беларуси / И. В. Абрамова // Журн. Белорус. гос. ун-та.

География. Геология. – 2017. – 2. – С. 31–39.

6. Helle, P. Annual fluctuations of land bird communities in different

successional stages of boreal forest / P. Helle, M. Mönklönen // Ann. Zool. Fennici. – 1986. –

Vol. 23. – P. 269–280.

7. Равкин, Ю. С. К методике учета птиц лесных ландшафтов / Ю. С. Равкин //

Природа очагов клещевого энцефалита на Алтае. – Новосибирск, 1967. – С. 66–75.

8. Järvinen, O. Finnish line transect censuses / O. Järvinen, R. Väisänen // Ornis fenn. –

1976. – Vol. 53, 4. – P. 115–118.

9. Гайдук, В. Е. Экология птиц юго-запада Беларуси. Неворобьинообразные /

В. Е. Гайдук, И. В. Абрамова. – Брест : БрГУ, 2009. – 300 с.

10. Гайдук, В. Е. Экология птиц юго-запада Беларуси. Воробьинообразные /

В. Е. Гайдук, И. В. Абрамова. – Брест : БрГУ, 2013. – 298 с.

УДК 599.742.41(476)

В. Е. ГАЙДУК


Е-mail: [email protected]

БИОТОПИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ДИНАМИКА

ЧИСЛЕННОСТИ ЛЕСНОЙ КУНИЦЫ (MARTES MARTES L.)

В ЦЕНТРАЛЬНОЙ И ЮГО-ЗАПАДНОЙ БЕЛАРУСИ

Одной из проблем в экологии животных является проблема рационально-

го использования охотничьих животных. Успешное решение оптимизации экс-

плуатации популяций этой группы животных возможно только при обстоятель-

ном знании основных параметров их экологии. Лесная куница является одним из

значимых видов охотничьей фауны Беларуси. Все это обусловливает необходи-

мость изучения экологии популяций лесной куницы в природных условиях Бе-

153

ларуси. В недалеком прошлом, в конце ХХ в., куница среди пушных зверей

(40 видов) относилась к числу важнейших промысловых видов СССР [1].

Исследования проводились в 1964–2018 гг. в Минской (Березинский и Бо-

рисовский районы) и Брестской (Брестский, Ивацевичский, Березовский, Мало-

ритский и другие районы) областях. Биотопы в центральной и юго-западной Бе-

ларуси мозаичны и представлены различными насаждениями древесных пород и

кустарников, чередующимися с полянами, лугами и полями. Лесистость терри-

тории составляла 30–50 %. В основу работы положены зимние (декабрь –

январь) учеты следов на постоянных площадках. При определении плотности

населения зверей по данным маршрутного учета использовали методику

Н. Н. Гракова [2] и формулу Z = М/d, где Z – число зверей на единицу площади

(1 000 га); d – протяженность суточного хода зверя в километрах; М – средняя

протяженность следов куницы на 1 тыс. га.

Использовали статистические данные по численности и добыче лесной

куницы Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды.

При изучении питания куницы проанализировано 470 пищевых проб (экскре-

менты и остатки пищи у жилых гнезд), при этом применяли методы

Г. А. Новикова [3]. Для мониторинга численности мелких млекопитающих исполь-

зовали ловушки Геро, данные об отловах зверьков приведены в монографии [4].

Ареал лесной куницы охватывает Европу, Кавказ, большую часть Запад-

ной Сибири, Малую Азию и Северный Иран [5], в Беларуси она распространена

повсеместно, но неравномерно.

Пространственное распределение популяций лесной куницы было изучено

в различных биотопах в зимнее время. В Березинском и Ивацевичском районах в

старовозрастных сосновых лесах было зарегистрировано от 6 до 50, в сред-

нем 25, пересечений следов на 10 км/сут; в средневозрастных лесах – от 10

до 70, в среднем 35, следов; на фрагментированных участках леса с чередовани-

ем полян и полей – 7–30, в среднем 18, пересечений следов на 10 км/сут.

Лесная куница с четко выраженным сумеречно-ночным типом суточной

активности. В светлое время суток она активна редко, чаще в период гона. Мо-

лодых зверьков нередко можно увидеть и днем. Куница ведет полудревесный

образ жизни. Пребывание и передвижение в кронах деревьев в основном связано

с добычей белки. Другие корма она добывает на земле. В регионе древесный об-

раз жизни связан в основном с хвойными лесами.

Основу кормового рациона куницы по данным анализа содержимого

20 желудков и 470 проб экскрементов составляют млекопитающие – мышевид-

ные грызуны (желтогорлая мышь, рыжая полевка и др.), на долю которых в лет-

ний период приходится 47,3 % от исследованных проб, в зимний период – 65,3 %

проб. На долю птиц приходится 21,8 % в первый период и 8,0 % – во второй.

Проблема динамики численности животных в последние десятилетия за-

нимает ведущее место в экологических исследованиях. Это обусловлено огром-

ной практической значимостью этой проблемы, а также тем, что динамика чис-

ленности отражает всю сумму реакций популяций на комплекс внешних и внут-

ренних факторов. Мониторинг динамики популяции лесной куницы может быть

154

индикатором экологического состояния окружающей среды, характера воздей-

ствия антропогенного фактора на экосистемы региона.

Данные о численности лесной куницы в конце ХХ в. приведены в моно-

графии Б. П. Савицкого с соавторами [6]. По этим данным, численность вида в

охотничьих хозяйствах Беларуси в 1998–2002 гг. колебалась в пределах 14 925–

24 269 ос. Плотность зверьков в Минской области составляла 1,9 ос./1 000 га

лесной площади; в Брестской обл. – 2,0 ос./1 000 га лесной площади. В 1970 г. в

Беларуси обитало около 10 тыс. куниц, к концу 1980-х – началу 1990-х гг. чис-

ленность вида выросла до 15 тыс., затем стабилизировалась примерно на уровне

12–13 тыс. ос.

По данным зимнего маршрутного учета в Березинском и Борисовском

районах Минской области, в 1964–1984 гг. показатель учета в различные годы

варьировал в пределах 8–45,2 следа на 10 км маршрута, который проходил через

насаждения сосновых и смешанных лесов, чередующихся с полянами, лугами и

полями. Показатель плотности населения колебался в пределах 0,7–2,5 ос. на

10 км² лесной площади. Эти показатели в Березовском, Ивацевичском районах

следующие: 8–48 следов на 10 км маршрута и 0,8–2,5 ос. на 10 км². Для популя-

ций вида характерно отсутствие четкой ритмичности динамики численности и

относительно небольшая ее амплитуда.

Зимние маршрутные учеты, которые проводились позже в этих регионах в

отдельные годы (1990, 2001, 2002, 2009 и 2012–2014 гг.), показали, что числен-

ность и плотность куницы варьировала примерно в том же диапазоне с тенден-

цией увеличения.

Динамика численности и добычи куницы в центральной и юго-западной

Беларуси нами прослежена с 1948 г. по настоящее время. О ее численности не-

которое представление дают заготовки шкурок. По сведениям И. Н. Сержанина

[7], выход куницы на 1 тыс. га лесной площади в 1948–1952 гг. в Минской обла-

сти составлял 1,0 экз.; в Брестской обл. – 0,7. Позже Ю. И. Сержанин [8] допол-

нил эти данные. Было показано, что в 1955–1969 гг. на 1 тыс. га лесной площади

в Брестской области среднегодовой выход шкурок куницы составлял 0,47 экз.

Заготовки шкурок по районам варьировали: в Березовском – 0,35, в Ивацевич-

ском – 0,17, в Брестском – 1,2 экз. В Минской области в этот период они состав-

ляли в среднем 0,5 экз., в Борисовском и Березинском районах, соответственно,

0,75 и 0,59 экз.

Динамика численности куницы в Брестской области в 1973–1998 гг. [9]

изменялась от 213 экз. в 1974 г. до 3 000 экз. в 1998 г. Заготовка шкурок была

низкой в большинстве лет (не более 50 шкурок) и только в 1995–1997 гг. достиг-

ла 200–280 экз. На заготпункты было сдано в 1988–1996 гг. 1 085 шкурок. Боль-

шая часть их оседает у охотников (60 % и более), которые используют на удо-

влетворение своих потребностей. Среднегодовой выход шкурок куниц на 1 тыс. га

лесной площади в 1982–1997 гг. поддерживался на уровне 0,18–0,63 экз. Позже,

в 2000–2008 гг., численность куницы в охотхозяйствах Брестской обл.

(по данным Брестского областного управления статистики) колебалась от 2 616 ос.

в 2004 г. до 6 082 ос. в 2008 г., добыча составляла от 20,9 % и выше. В последу-

155

ющие годы отмечено увеличение численности этого зверя в регионе. Эта тен-

денция характерна в целом для Беларуси [6].

Экологи и охотоведы пришли к выводу [10; 11], что для нормального

существования охотничьих зверей, в том числе и куницы, с помощью целе-

направленного рационального промысла можно в определенной степени

управлять популяциями животных не только в интересах человека, но и са-

мих популяций.

Таким образом, лесная куница в Беларуси и регионе является широко рас-

пространенным видом. Предпочитает селиться в молодых и средневозрастных

сосновых и смешанных лесах. Наибольшая активность куницы приходится на

ночное и сумеречное время суток во все сезоны года.

Динамика численности лисицы варьирует по годам как в регионах ис-

следования, так и в целом в Беларуси, в последнее десятилетие с тенденцией

увеличения.


1. Шиляева, Л. М. Ресурсы основных видов пушных зверей в СССР

и их использование / Л. М. Шиляева, Н. Н. Бакеев // Промысловая териология. – М. :

Наука, 1982. – С. 5–27.

2. Граков, Н. Н. Учет лесной куницы, соболя и других наземных зверей семей-

ства куньих / Н. Н. Граков // Методы учета охотничьих животных в лесной зоне : тр.

Окск. гос. заповедника, 1973. – Вып. 9. – С. 129–144.

3. Новиков, Г. А. Полевые исследования по экологии наземных позвоночных /

Г. А. Новиков. – М. : Совет. наука, 1953. – 502 с.

4. Блоцкая, Е. С. Популяционная экология мелких млекопитающих юго-

западной и центральной Беларуси / Е. С. Блоцкая, В. Е. Гайдук. – Брест : Изд-во БрГУ,

2004. – 187 с.

5. Млекопитающие Советского Союза / В. Г. Гептнер [и др.]. – М. : Высш. шк.,

1967. – Т. 2, ч. 1. – С. 553–585.

6. Савицкий, Б. П. Млекопитающие Беларуси / Б. П. Савицкий, С. В. Кучмель,

Л. Д. Бурко // Млекопитающие Беларуси. – Минск : Изд. центр БГУ, 2005. – 319 с.

7. Сержанин, И. Н. Млекопитающие Белоруссии / И. Н. Сержанин. – Минск :

Изд-во АН БССР, 1961. – 318 с.

8. Сержанин, Ю. И. Географическое распространение и состояние естествен-

ных запасов охотничье-промысловых млекопитающих в Белорусской ССР /

Ю. И. Сержанин. – Минск : Наука и техника, 1970. – 129 с.

9. Биология промыслово-охотничьих наземных позвоночных Брестской обла-

сти / В. Е. Гайдук [и др.]. – Брест : БрГУ, 1999. – 134 с.

10. Глушков, В. М. Управление популяциями охотничьих животных /

В. М. Глушков, Н. Н. Граков, И. С. Козловский. – Киров, 1999. – 211 с.

11. Гайдук, В. Е. Годовые и многолетние биоритмы млекопитающих Белару-

си (на примере модельных охотничьих видов) / В. Е. Гайдук. – Брест : Изд-во БрГУ,

2005. – 192 с.

156

УДК 599.323.5(476)

В. Е. ГАЙДУК, Е. С. БЛОЦКАЯ



ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ ОБЫКНОВЕННОЙ ПОЛЕВКИ

(MICROTUS ARVALIS PALL.) В АГРОСИСТЕМАХ

ЮГО-ЗАПАДНОЙ И ЦЕНТРАЛЬНОЙ БЕЛАРУСИ

Обыкновенная полевка распространена в центральной части Западной и

Восточной Европы, европейской части России, Западной Сибири, юго-западном

Прибайкалье, северо-западном Китае, Турции, северном Иране [1]. В Беларуси

широко распространена и везде обычна [2], в юго-западной Беларуси многочис-

ленна [3]. Обитает в самых различных открытых стациях, является одним из фо-

новых видов мелких млекопитающих полей, лугов, залежей, кустарниковых за-

рослей. Обитает также на опушках леса и в лесах. Зимой концентрируется под

скирдами соломы, в хозяйственных и жилых постройках, садах и огородах. Све-

дения о биотопическом размещении и средней численности зверьков в юго-

западной Беларуси приведены в таблице.

Таблица – Сезонные изменения численности обыкновенной полевки

в различных биотопах юго-западной Беларуси по данным учетов

ловушками в 2003–2016 гг. (количество зверьков на 100 лс)

Биотоп Сезон

Весна Лето Осень Зима

Посевы сельхозкультур 0,5 3,4 5,0 1,0

Луга 0,6 4,2 6,4 0,8

Залежи 1,0 5,4 6,6 1,8

Пастбища 0,4 2,4 3,5 1,1

Экологию (в том числе и динамику численности) этого вида в СССР и

других регионах изучала Н. В. Башенина [4]. Показано, что для обыкновенной

полевки характерны циклы численности. Пики численности в различных частях

ареала повторяются с интервалом 3–5, 8–12 лет. В отдельных регионах отмечены

годы так называемых «мышиных напастей», когда численность зверьков превы-

шает в десятки раз среднегодовые показатели.

В различных частях обширного ареала обыкновенной полевки установле-

ны различные сроки повторяемости пиков численности от 2–5 лет (малые вол-

ны) до 9–12 лет (большие волны). В Германии многолетние циклы численности

обыкновенной полевки составляют в среднем 2,6 года, в Болгарии – 3–6 лет на

севере страны и 5–6 лет – на юге [5; 6].

Сезонную и многолетнюю динамику численности обыкновенной полевки

юго-западной (Брестский, Каменецкий, Ивацевичский) и центральной Беларуси

157

(Борисовский, Березинский районы) мы изучали в 1978–2016 гг. в следующих

биотопах: поля зерновых и многолетних трав, залежи с кустарниковыми зарос-

лями, суходольный луг и пастбища, опушки леса. Часть материалов за 1978–

2002 гг. опубликована [3].

На полях зерновых (рожь, пшеница, ячмень, овес) обыкновенная полевка

регистрировалась весной и летом. Весной на полях зерновых в различные годы

находили 3–12 колоний на 1 га, летом – 12–50. Весной в среднем приходилось

1,5 экз. на 100 лс (лимиты 0,4–2,5), летом – 4,8 (лимиты 2–15).

Многолетние травы благоприятны для жизнедеятельности обыкновенной

полевки. Особенно активно заселяются полевками поля люцерны и клевера на

третьем или четвертом году использования. Данные стации ежегодно не подвер-

гаются интенсивной агротехнической обработке, при которой разрушаются жи-

лые норы зверьков и кормовые запасы. Попадаются в ловушки круглый год.

В различные годы весной в юго-западной Беларуси численность вида составляла

0,4–3,8 ос. на 100 лс, на посевах тимофеевки, клевера, люцерны и других куль-

тур находили в среднем 8–18 жилых нор полевок на 1 га. Летом численность по-

левок резко возрастала за счет прибылых, варьировала в пределах 8–17 ос. на

100 лс. Абсолютная и относительная численность обыкновенной полевки обыч-

но наибольшая в конце сезона размножения (сентябрь – октябрь), но в некото-

рые годы (2004, 2014) она оставалась на уровне летних показателей. Это можно

объяснить повышенной смертностью зверьков в августе – сентябре, обусловленной

сельскохозяйственными работами, миграцией полевок в другие биотопы и другими

факторами. Пики численности летом и осенью повторялись через 10–11 лет (в 2003

и 2013 гг.). Высокая численность сменялась годами средней и низкой численно-

сти. Динамика численности обыкновенной полевки в центральной Беларуси

имеет сходные тенденции, что и на юго-западе Беларуси.

Плотность зверьков на 1 га площади многолетних трав летом варьировала

в пределах 22–62 (в среднем 40,7) экз. значительно выше этот показатель был

осенью – 44–110 (в среднем 70,0) экз.

Залежи для обыкновенной полевки являются стациями резервации, кото-

рые обеспечивают существование и выживание популяций в критические перио-

ды года или ряда лет. Эти биотопы не подвергаются вспашке и другой интен-

сивной деятельности человека, которая может сильно изменить условия существо-

вания популяций мелких млекопитающих. Численность полевок на залежах была

примерно такой же, как и на полях многолетних трав в обоих регионах Республики

Беларусь. Годовой цикл численности сходен с таковым предыдущего биотопа.

Наименьшая численность в популяции была в начале сезона размножения, затем

идет процесс резкого увеличения численности за счет прибылых зверьков, и мак-

симальные ее значения обычно отмечаются в конце сезона размножения.

В фазе высокой численности количество жилых нор с 5–15 на 1 га в марте –

апреле возрастало до 50–70 в середине лета и до 200 – к середине осени. В юго-запа-

дной Беларуси большие пики численности летом нами зарегистрированы в 1981,

1991, 2002, 2013 гг., т. е. они чередовались через 10–11 лет [3, с дополнениями].

158

Примерно такой же цикл динамики численности зарегистрирован нами и

для популяций полевок из центральной Беларуси. На 100 лс в годы высокой чис-

ленности в осенний период приходилось 9,6–19,8 зверька, в годы депрессии –

в 4–9 раз меньше. Плотность их на 1 га залежей летом была в среднем равна 32,

а осенью – 78 ос.

Суходольный луг. В этом биотопе относительная численность обыкновенной

полевки весной (март – апрель) в обоих регионах Беларуси варьировала в пределах

0,2–1,4 ос. на 100 лс. В некоторые годы она в уловах не отмечена. Наблюдается

сходство характера изменения как абсолютной и относительной численности, так и

плотности зверьков на 1 га из данного биотопа с предыдущими.

Лесные биотопы малопригодны для жизнедеятельности обыкновенной

полевки. Зверьки попадаются в ловушки не каждый год и в небольшом количе-

стве. Они расселяются в леса в летне-осенний период и, очевидно, постоянных

популяций не образуют. В качестве примера мы рассматриваем здесь опушку

смешанного леса (Брестский район, окр. д. Томашовка). Количество полевок на

100 лс в летне-осенний период в отдельные годы варьировало от 0,2 до 3,0 ос.

В ряде лет она в уловах не отмечена не только весной, но и осенью. Плотность

ее летом была в среднем равна 8,0 ос., а осенью – 14,5 ос. на 1 га.

Численность популяций обыкновенной полевки, населяющей естествен-

ные экосистемы и агроэкосистемы, изменяется как по сезонам, так и по годам.

Выявлены циклически повторяющиеся массовые подъемы численности и ло-

кальные всплески, которые наблюдаются каждые 3–4 года. Периодические агро-

технические мероприятия (вспашка, культивирование, уборка и др.) приводят не

только к коренному изменению агроценоза, но и к изменению структуры попу-

ляции, повышенной гибели зверьков и интенсификации их миграции. Примерно

половина взрослых и молодые зверьки в возрасте до 12–15 дней гибнут непо-

средственно во время вспашки. Оставшиеся в живых полевки в последующем

также гибнут, так как они лишились укрытий и корма. На полях во время вспаш-

ки собираются стаи грачей, серых ворон, озерных чаек, белых аистов и других

птиц, которые кормятся грызунами. В дальнейшем эти поля заселяются полев-

ками из стаций переживания только после всходов нового посева.

Пикам численности предшествует раннее начало и высокая интенсивность

размножения, высокая выживаемость зверьков. В фазе депрессии, которая про-

должается 1–3 года, наблюдается резкий спад численности полевок. Половая

структура популяций обыкновенной полевки находится в зависимости от фазы

динамики численности. В фазе пика численности в период размножения преоб-

ладают самки, в фазе депрессии – самцы. В фазе роста численности полевок доля

самок увеличивается с весны к осени.

Состояние популяций обыкновенной полевки в основном определяется

соотношением пространственного распределения благоприятных стаций обита-

ния. Присутствие озимых зерновых культур вблизи залежей, опушек леса, полей

с многолетними травами обеспечивает зверькам лучшие условия для зимовки и

более ранние сроки размножения, чем при отсутствии такого же сочетания рас-

положения стаций. При массовом размножении обыкновенная полевка наносит

159

огромный ущерб хозяйствам, уничтожая озимые культуры и многолетние травы.

Только правильные и своевременные агротехнические мероприятия (вспашка,

уборка и др.) приводят к изменению структуры популяции, повышению гибели

зверьков и интенсивной их миграции в стации «выживания».


1. Громов, И. М. Каталог млекопитающих СССР / И. М. Громов, Г. И. Баранова. –

Л. : Наука, 1981. – 456 с.

2. Башенина, Н. В. Пути адаптации мышевидных грызунов / Н. В. Башенина. –

М. : Наука, 1977. – 355 с.

3. Блоцкая, Е. С. Популяционная экология мелких млекопитающих юго-

западной и центральной Беларуси / Е. С. Блоцкая, В. Е. Гайдук. – Брест : Изд-во БрГУ,

2004. – 187 с.

4. Савицкий, Б. П. Млекопитающие Беларуси / Б. П. Савицкий, С. В. Кучмель,

Л. Д. Бурко // Млекопитающие Беларуси. – Минск : Изд. центр БГУ, 2005. – 319 с.

5. Максимов, А. А. Многолетние колебания численности животных, их причины

и прогноз / А. А. Максимов. – Новосибирск : Наука, 1984. – 249 с.

6. Максимов, А. А. Циклические проблемы в сообществах животных /

А. А. Максимов, Л. Н. Ердаков. – Новосибирск : Наука, 1985. – 236 с.

УДК 528.946(476)

О. И. ГРЯДУНОВА, Л. А. НАБИЕВА



АТЛАСНОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ

БАССЕЙНА РЕКИ МУХАВЕЦ

Оценка водных ресурсов и экологического состояния водных ресурсов ка-

кой-либо территории чаще всего проводится в границах водосборного бассейна

как гидрологического объекта с использованием картографического метода ис-

следований. Картографирование позволяет выявлять взаимосвязи стокоформи-

рующих факторов и гидрографической сети, производить анализ взаимообу-

словленности источников загрязнения и качества воды, визуализировать инфор-

мацию, выполнять районирование по совокупности различных факторов и т. д.

Воднобассейновое картографирование относится к активно развивающемуся

направлению, которое использует различные методики в зависимости от цели,

задач и содержания карт.

Мухавец является не только главной водной артерией Брестского Полесья,

но и важным социально-экономическим фактором развития запада Беларуси.

На берегах реки Мухавец расположено четыре города (Пружаны, Кобрин, Жа-

бинка, Брест – с населением около 433 тыс. человек на 01.01.2018 г.).

Целью исследования является разработка тематического атласа «Бассейн

реки Мухавец».


160

Разработка атласа (проектирование) условно делится на три этапа: 1 –

формирование коллектива, работающего над созданием атласа; 2 – подготовка

развернутой программы атласа; 3 – определение внутреннего и внешнего

оформления в соответствии с предполагаемым способом его издания [1].

Л. А. Набиева и О. И. Грядунова являются разработчиками атласа «Бас-

сейн реки Мухавец». Программа атласа – основной документ, определяющий

содержание, назначение, методику создания произведения [1]. Атлас «Бассейн

реки Мухавец» – это атлас значимого природного региона, научно-справочный,

так как он предназначен для глубокого и всестороннего изучения бассейна, ком-

плексный применительно к отдельному природному объекту. Разработанные

карты можно использовать в учебном процессе при подготовке географов, эко-

логов и мелиораторов.

Структура атласа установлена в соответствии с содержанием и назначени-

ем атласа. Атлас «Бассейн реки Мухавец» включает в себя 42 страницы. В про-

ектируемом атласе выделяется пять разделов (вводный, стокоформирующие

факторы, водные ресурсы (подземные воды и поверхностные воды), использова-

ние водных ресурсов). Структурная конкретизация определяет вес каждого разде-

ла. Структура атласа представляется в четкой и определенной форме (таблица 1).

Таблица 1 – Структура атласа «Бассейн реки Мухавец»

Название раздела Число

карт

Число

страниц

% от общего

числа карт

% от общего

числа

страниц

Вводный 3 7 9,3 16,7

Стокоформирующие факторы 6 7 18,8 16,7

Водные ресурсы. Подземные

воды 6 7 18,8 16,7

Водные ресурсы. Поверхностные

воды 13 16 40,6 38,1

Использование вод 4 5 12,5 11,8

Всего 32 42 100 100

В процессе создания карт для атласа «Бассейн реки Мухавец» были ис-

пользованы следующие источники: картографические произведения: Нацио-

нальный атлас Республики Беларусь [2, с. 21, 38–39, 42, 46, 52–53, 58, 66, 85, 94,

101, 114, 116, 119, 160]; Географический атлас учителя [9, с. 290], Атлас охотни-

ка и рыболова. Брестская область [3, с. 4–5, 44–47, 50, 55]; справочники:

Блакiтны скарб Беларусi, Энциклопедия «Природа Беларуси» – Том 2. «Климат и

вода», справочник «Водные объекты Республики Беларусь», Государственный

водный кадастр Республики Беларусь, Статистические данные Гидрометцентра

Республики Беларусь, Национального статистического комитета Республики Бе-

ларусь, данные Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды

Республики Беларусь; монографии, учебные пособия: Геаграфія Брэсцкай воб-

ласці, Мухавец: энциклопедия малой реки [4].

161

Для проектируемого атласа была разработана типовая компоновка с чет-

кими указаниями по размещению заголовков карт, контуров картографируемой

территории, карт-врезок, дополнительных карт и графиков (рисунок 1). В атласе

«Бассейн реки Мухавец» выбран масштаб 1 : 1 000 000 для основных карт. Ос-

новные мотивы выбора проекций – картографируемая территория, ее размер и

конфигурация, положение относительно сторон света. В разрабатываемом атласе

используется нормальная коническая проекция, которая наиболее наглядно от-

ражает конфигурацию бассейна реки Мухавец. Список карт занимает централь-

ное место в программе атласа (таблица 2). Именно он в полной мере отражает

содержание атласа, его научную и практическую направленность. В программе

выдерживаются принципы от общего к частному, от основных характеристик к

дополнительным, от отражения фактов к выводам.

Рисунок 1 – Типовая компоновка

Таблица 2 – Список карт атласа «Бассейн реки Мухавец»

Раздел Карты

Вводный Общая характеристика бассейна; Политико-административ-

ное деление; Физическая карта

Стокоформирующие

факторы

Тектоника и полезные ископаемые; Геоморфологическое

районирование; Климатическая карта; Почвы; Раститель-

ность; Ландшафтное районирование

Водные ресурсы.

Подземные воды

Гидрогеологическая карта; Основные водоносные горизонты

и комплексы; Поверхность грунтовых вод; Месторождения

пресных вод и минеральные воды; Мониторинг и использо-

вание подземных вод; Родники

Водные ресурсы.

Поверхностные воды

Гидрологическая изученность; Гидрографическая карта;

Суммарная длина рек; Густота речной сети; Водность рек;

Максимальный сток рек (весеннее половодье); Минималь-

ный сток рек (лето – осень); Минимальный сток рек (зима);

Озера; Природная озерность; Болота; Водохранилища; Ме-

лиоративная система

Использование

водных ресурсов

Использование вод; Групповые водозаборы; Источники за-

грязнений; Обеспеченность местами массового отдыха

162

Для построения карт атласа «Бассейн реки Мухавец» был выбран ГИС-

вьювер Arc View. Arc View GIS – самый распространенный и популярный про-

граммный продукт компании ESRI. При создании карт были использованы сле-

дующие способы картографирования: значковый способ («Гидрологическая изу-

ченность» (рисунок 2), «Водохранилища»), способ линейных знаков (тектониче-

ские разломы на карте «Тектоника и полезные ископаемые»), способ изолиний

(«Климатическая карта», «Поверхность грунтовых вод», «Водность рек») и

псевдоизолиний, способ качественного («Гидрографическая карта» (рисунок 3))

и количественного фона, способ локализованных диаграмм (расход воды и по-

ложения уровней воды на картах «Максимальный сток рек (весеннее полово-

дье)», «Минимальный сток рек (лето – осень), «Минимальный сток рек (зима)»),

картодиаграммы («Использование вод») и картограммы («Суммарная длина рек»

(рисунок 4) и «Густота речной сети» (рисунок 5)).

Рисунок 2 – Карта гидрологической

изученности Рисунок 3 – Гидрографическая карта

Рисунок 4 – Суммарная длина рек Рисунок 5 – Густота речной сети


1. Сваткова, Т. Г. Атласная картография : учеб. пособие / Т. Г. Сваткова. – М. :

Аспект Пресс, 2002. – 203 с.

163

2. Нацыянальны атлас Беларусі : карты / гал. рэдкал.: М. У. Мясніковіч (старш.)

[і інш.]. – Мінск : Белкартаграфія, 2002. – 292 с.

3. Географический атлас учителя : карты / отв. ред. Л. В. Компанец. – Минск :

Белкартография, 2016. – 391 с.

4. Мухавец: энциклопедия малой реки / А. А. Волчек [и др.]. – Брест : Академия,

2006. – 344 с.

УДК 911.5+504.064

А. П. ГУСЕВ

Беларусь, Гомель, ГГУ имени Франциска Скорины


МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА ВЕГЕТАЦИОННЫХ ИНДЕКСОВ В АНТРОПОГЕННЫХ ГЕОСИСТЕМАХ

(ПО ДАННЫМ LANDSAT 1984–2018 ГГ.)

Цель работы – изучение применимости вегетационных индексов, рассчи-

танных на основе серии снимков Landsat, для анализа и оценки динамики состо-

яния антропогенных геосистем. Задачи: получение и обработка серии снимков

Landsat для изучаемой территории; расчет вегетационных индексов NDVI, NBR,

SWVI; на примере тестовых ареалов выяснение закономерностей изменений ве-

гетационных индексов в антропогенных геосистемах юго-востока Беларуси в

период 1984–2018 гг.; выяснение возможных причин изменения во времени ве-

гетационных индексов для каждого тестового ареала.

Для изучения многолетней динамики вегетационных индексов были вы-

браны 9 тестовых участков, представляющих техногенные (застройка различно-

го типа) и сельскохозяйственные (пахотные земли) геосистемы.

Для изучения многолетней динамики вегетационных индексов в техно-

генных геосистемах были выбраны ПЯТЬ тестовых участков: Т1 – микрорайон

Мельников Луг г. Гомеля (застройка на массиве намывных грунтов в пойме реки

Сож, площадь 5,5 км2); Т2 – микрорайон Южный г. Гомеля (застройка на осу-

шенном массиве в аллювиальном террасированном ландшафте, 1,1 км2); Т3 –

микрорайон Шведская Горка г. Гомеля (застройка на массиве намывных грунтов

в пойме реки Сож, площадь 1,2 км2); Т4 – выведенный из эксплуатации в начале

1990-х гг. военный аэродром «Зябровка (Гомельский район, 6,9 км2); Т5 – за-

брошенный населенный пункт Бартоломеевка (зона отселения, Ветковский рай-

он, 4,26 км2).

Для изучения многолетней динамики вегетационных индексов в сельско-

хозяйственных геосистемах были выбраны четыре тестовых участка: А1 – па-

хотные земли, выведенные из оборота в районе «Новая жизнь» (0,3 км2); А2 –

пахотные земли, выведенные из оборота в районе д. Бартоломеевки (зона отсе-

ления, Ветковский район, 6,7 км2); А3 – пахотные земли вблизи д. Поколюбичи

164

(Гомельский район, 1,85 км2); А4 – пахотные земли вблизи д. Восток (Гомель-

ский район, 1,42 км2).

На данных участках по серии снимков Landsat, по результатам маршрут-

ных наблюдений, повторных геоботанических съемок на постоянных пробных

площадках была изучена динамика растительного покрова в 1984–2018 гг.

(наземные наблюдения охватывают период 1999–2018 гг.). Снимки Landsat были

отобраны с сайта https://earthexplorer.usgs.gov/. Критерии отбора: облачность –

менее 10 %, период съемки – июль – август. Оказалось, что этим критериям со-

ответствует 21 снимок: 1984, 1985, 1986, 1987, 1989, 1990, 1993, 1995, 1997,

1999, 2000, 2002, 2004, 2005, 2006, 2008, 2009, 2010, 2015, 2016 и 2018 гг.

Атмосферная коррекция выполнена с помощью модуля Semi-Automatic

Classification Plugin в программе QGIS. Маска тестовых участков разработана с

помощью визуального дешифрирования снимков Sentinel-2 (комбинация каналов

4-8-3 «псевдоцвета») и анализа материалов сервиса «Google Планета Земля».

Для расчетов вегетационных индексов использовался калькулятор растров про-

граммы QGIS. На основе снимков Landsat для каждого участка были рассчитаны

известные вегетационные индексы NDVI, NBR, SWVI.

Особенности многолетней динамики NDVI на изучаемых техногенных

объектах: микрорайон Мельников луг – низкие (менее 0,40) значения в течение

всего периода наблюдений (песчаные пустоши намывного массива в 1980-е гг. и

городская застройка в 1990–2010 гг.); микрорайон Южный – в 1980–1990-е гг.

относительно высокие значения (0,5–0,80), указывающие растительный покро-

вов из луговых и рудеральных фитоценозов), снижаются в 2010–2018-х гг. (0,20–

0,40), что обусловлено застройкой территории; микрорайон Шведская горка –

в 1980-е гг. относительно высокие значения NDVI (0,40–0,60), начиная с 1990-х

гг. снижаются до 0,20–0,30 и ниже, что отражает создание массива намывных

песков (начало 1990-х гг.) и последующую застройку (в 2010-х гг.); выведенный

из эксплуатации аэродром «Зябровка» – в 1978–1990 гг. были характерны низкие

значения (до 0,50), после ликвидации военной базы и развития процессов вос-

становления растительности значения NDVI возросли до 0,50–0,60 в 2009–2018 гг.;

заброшенный населенный пункт Бартоломеевка – до отселения жителей значе-

ния NDVI составляли 0,50–0,60 (что типично для малоэтажной сельской за-

стройки с огородами и садами), в интервале 1999–2009 гг. – 0,50–0,70, а к 2018 г.

увеличились до 0,80 и выше.

Для техногенных объектов характерна высокая вариабельность значений

NDVI, обусловленная неоднородностью растительного покрова, что выражается

в величинах стандартного отклонения – 0,10–0,20 (в ненарушенных лесных гео-

системах стандартное отклонение NDVI составляет 0,05). На участке Бартоломе-

евка по мере восстановительной сукцессии стандартное отклонение NDVI сни-

жается с 0,14 в 1984 г. до 0,06 в 2018 г.

Многолетняя динамика NBR и SWVI отражает особенности техногенного

преобразования и изменения растительного покрова указанных объектов. Так,

для микрорайона «Мельников Луг» до 2000-х гг. NBR имел отрицательные зна-

чения, в 2002–2018 гг. немного увеличивается до 0,10–0,15, что, вероятно, обу-

https://earthexplorer.usgs.gov/

165

словлено ростом озелененности новостроек; SWVI в течение почти всего перио-

да наблюдения имеет отрицательные значения. По динамике NBR и SWVI хо-

рошо фиксируется момент начала строительства микрорайона «Южный». В те-

чение 1984–2009 гг. территория зарастала рудеральной и луговой растительно-

стью: NBR = 0,30–0,50 и SWVI = 0,10–0,30. В 2010-е гг. начинается строитель-

ство комплекса жилых зданий и инфраструктуры: NBR < 0,10 и SWVI < 0. Со-

здание намывного массива для микрорайона «Шведская горка» на месте пой-

менных лугов отражается в снижении NBR и SWVI начиная с 1990-х гг. с поло-

жительных (соответственно, 0,30–0,60 и 0,10–0,30) до отрицательных значений.

На аэродроме «Зябровка» какие-либо закономерные изменения NBR и SWVI не

наблюдаются. В течение 1984–2018 гг. NBR составляет от 0,07 до 0,32, SWVI –

от –0,07 до 0,17. В заброшенном населенном пункте Бартоломеевка наблюдается

поступательное увеличение средних значений NBR и SWVI во времени. За 1984–

2018 гг. величина NBR выросла в 2,4 раза, величина SWVI – в 3,2 раза. В целом

NBR и SWVI по сравнению с NDVI более контрастно реагируют как на рост тех-

ногенного преобразования, так и на восстановление растительного покрова.

Особенности многолетней динамики NDVI на изучаемых сельскохозяй-

ственных землях рассмотрим на примере участка А1. В данном случае в 1978–

2016 гг. колебания значений NDVI были обусловлены особенностями эксплуа-

тации; в середине 2000-х гг. на залежах развивалась восстановительная сукцес-

сия (NDVI возрос до 0,82 в 2016 г.), а в 2017 г. участок стал застраиваться

(в 2018 г. NDVI упал до 0,30). По индексам NBR и SWVI также четко фиксиру-

ется начало застройки участка в 2017–2018 гг.: значения NBR снизились с 0,4–

0,6 до 0,05; SWVI – с 0,2–0,3 до отрицательных значений.

Таким образом, изменения режима антропогенного воздействия (забрасы-

вание сельскохозяйственных угодий и техногенных объектов, застройка терри-

тории) могут диагностироваться по многолетним рядам таких вегетационных

индексов, как NDVI, NBR и SWVI.

УДК 550.4

А. А. КАРПИЧЕНКО, Н. К. ЧЕРТКО

Беларусь, Минск, БГУ


РАСТИТЕЛЬНОСТЬ В УРБОЛАНДШАФТАХ Г. ГОМЕЛЯ

Урболандшафты относятся к объектам природопользования и природо-

обустройства. Они наиболее динамичны в своем развитии: увеличивается пло-

щадь застройки жилых домов, промышленных предприятий и зеленых насажде-

ний. Биосфера города нуждается в постоянном мониторинге, корректировке оп-

тимизации среды, выявлении индикаторов оценки геохимической ситуации.

В Беларуси исследование урболандшафтов начали проводить во второй

половине 1970-х гг. (В. К. Лукашев, В. С. Хомич и др.) [1].


166

Изучение влияния техногенеза на геохимию растительности города произ-

водилось эмиссионно-спектральным методом, результаты анализа приведены в

таблице 1. Зольность для отобранных образцов растительности изменялась в

пределах 2,5–27,8 %, при высокой вариабельности – 43,3 %, наименьшее и

наибольшее значения установлены для листьев березы (подобная ситуация от-

мечалась нами и для г. Молодечно [2]). Содержание исследуемых элементов от-

личалось высокой вариабельностью для Cu и Pb (V 37,8 и 54,5 % соответствен-

но), очень высокой – для Sn (79,3 %), Ti (83,3 %) и Cr (93,7 %), аномальной –

для Ni (116,9 %) и Mn (133,2 %).

Таблица 1 – Содержание тяжелых металлов в золе растений г. Гомеля

Статистика Зо-

ла,%

Химические элементы, мг/кг золы

Cu Pb Mn Ni Sn Ti Cr

Минимум 2,5 5,6 н. о. 45 0,6 н. о. 22 2,4

Максимум 27,8 45,8 8,92 6 680 35,2 1,97 1 040 85,6

Среднее

арифметическое 7,4 19,4 3,15 914 5,6 0,59 194,6 14,4

Среднее

геометрическое 6,9 18,1 2,7 490 3,8 0,5 156,3 11,0

Медиана 7,6 18,5 2,62 464 3,8 0,44 156,2 10,1

Коэффициент

вариации, % 43,3 37,8 54,5 133,2 116,9 79,3 83,3 93,7

Различие между минимальными и максимальными величинами элементов

изменяется в 8,2–147,5 раза, поэтому для усреднения значений содержания

большинства этих элементов также приводятся значения средней геометриче-

ской и медианы, которые в большинстве случаев более близки друг к другу

(или совпадают), чем к средней арифметической. Распределение большинства

элементов в золе имеет значительную положительную асимметрию, распределе-

ние меди более близко к гауссовому.

Накопление тяжелых металлов в листьях растительности имеет довольно

сложную для интерпретации картину, обусловленную множеством факторов,

поэтому связь между загрязнением поверхностных горизонтов почвы и накопле-

нием в растениях не является линейной, хотя в отдельных случаях наблюдается

определенная взаимосвязь. Наибольшее накопление меди в золе установлено для

листьев березы недалеко от ОАО «Гомельский завод литья и нормалей» и в пар-

ке Гомельского дворцово-паркового ансамбля, несколько меньшие накопления

наблюдаются для золы листьев ивы близ Гомельского государственного цирка и

для листьев клена у ОАО «Гомельский химический завод» и завода «Центролит»

(там же наблюдалось превышение ПДК по меди в почве), наименьшее – в золе

листьев тополя как в центре, так и на окраинах г. Гомеля. В 20 образцах содержание Pb было ниже чувствительности метода, макси-

мальное накопление в золе отмечено для листьев березы у завода «Центролит»,

167

где отмечено превышение ПДК в почве по Pb, и вблизи СОАО «Гомелькабель», где содержание свинца в почве превышает фоновое.

Максимальное накопление марганца выявлено для березы в Гомельском дворцово-парковом ансамбле и около ОАО «Гомельский химический завод» (содержание Mn в почве несколько выше фонового), а также для листьев клена в пригородной зоне на почве с содержанием Mn ниже фонового. Наименьшее накопление установлено для листьев ивы и ясеня в южной части города, где наблюдалось также низкое количество Mn в почве.

Никель в максимальных количествах обнаружен в золе листьев березы и тополя в Гомельском дворцово-парковом ансамбле (содержание Ni в почве в два раза выше, чем среднее для города), а также в листьях дуба недалеко от ОАО «Гомельский мясокомбинат» и ОАО «Гомельский жировой комбинат» (содер-жание Ni в почве ниже среднегородского). Минимальное накопление его отме-чено для листьев клена в жилом микрорайоне на северо-востоке города с низким содержанием этого элемента в почве.

В большинстве образцов листьев содержание Sn было ниже чувствительно-сти метода, наибольшее накопление характерно для листьев березы и тополя вблизи ОАО «Ратон» (содержание Sn в почве повышенное) и листьев березы около вблизи СОАО «Гомелькабель» (содержание Sn в почве близко к среднему).

Отмечено наибольшее накопление титана в золе листьев дуба и каштана, повышенного содержания его в почве для данной местности не отмечено, наименьшее – в листьях ивы, тополя и березы, при довольно широком варьиро-вании Ti в почве.

Наибольшее содержание хрома отмечено для листьев березы в Гомельском дворцово-парковом ансамбле и около ОАО «Гомельский химический завод», при содержании хрома в почве, не превышающем фоновое, минимальное – в ли-стьях ивы и ясеня.

Оценка накопления исследуемых элементов в растительности производи-лась с помощью коэффициентов биологического поглощения (далее – КБП), представляющего собой отношение содержания элемента в золе растения к его количеству в почве. Полученные результаты представлены в таблице 2. Отмеча-ется широкий интервал варьирования для данных коэффициентов, особенно для Ni и Ti. В большинстве случаев для листьев древесных растений наблюдается слабое биологическое накопление меди (КБП от 1 до 5), энергичное для трех об-разцов (ива и береза), для 8 – сильное накопление, для 14 – средний биологиче-ский захват в точках с загрязнением медью. Для шести образцов листьев клена, тополя, ольхи и березы зафиксировано слабое биологическое накопление свин-ца, в большинстве случае наблюдается средний биологический захват, слабый – для четырех образцов клена и тополя в промышленной зоне.

Таблица 2 – Коэффициенты биологического поглощения растений

Химические элементы

Cu Pb Mn Ni Sn Ti Cr

Минимум 0,14 0,02 0,07 0,05 0,05 0,02 0,01

Максимум 16,70 1,86 37,68 45,81 3,01 5,13 3,46

168


Среднее арифметическое

3,27 0,43 4,84 2,73 0,56 0,31 0,69

Среднее геометрическое

2,29 0,31 2,19 1,31 0,34 0,17 0,42

Медиана 2,77 0,36 2,20 1,45 0,31 0,17 0,43

Коэффициент вариации, %

80,8 81,6 139,6 202,2 131,6 190,7 104,0

Как и на других исследованных объектах (г. Молодечно [2] и зона его вли-

яния [3]), наиболее энергичное биологическое накопление наблюдается для мар-ганца, установленное для 14 % образцов, главным образом березы, ивы и клена. В 12 % проб отмечено сильное биологическое накопление, в 45 % – слабое накопление, в оставшихся – средний биологический захват, только для одного образца ивы замечен слабый захват.

Энергичное биологическое накопление никеля установлено для трех образ-цов листьев (береза, дуб, ясень), для пяти образцов – среднее накопление (ива, осина, ясень и береза). В более чем половине случаев характерно слабое накоп-ление Ni (53,6 %), средний биологический захват – для 34,5 % проб (клен, то-поль, береза, каштан), лишь в двух случаях (для листьев клена) – слабый биоло-гический захват.

Содержание олова в 81 % образцов растений было ниже чувствительности метода, в таких случаях КБП не рассчитывался, для оставшихся характерен средний биологический захват, слабый – лишь в одном случае. У двух образцов (клен и береза), отобранных вблизи котельной, наблюдается слабое накопление, близко к ним значение у образца, который был отобран у другой котельной.

Для большинства образцов (66,7 %) наблюдается средний биологический захват титана, в 29,8 % случаев – слабый, лишь для двух проб (дуб и каштан) было рассчитано слабое биологическое накопление, в одном случае – сильное биологическое накопление в листьях дуба.

Для 20 % образцов характерно слабое биологическое накопление хрома (в основном береза и ива), для 7 % – слабый биологический захват (береза, клен, ива), в оставшихся случаях наблюдался средний биологический захват.


1. Снытко, В. А. История развития геохимии ландшафтов Беларуси / В. А. Снытко, В. С. Хомич, Н. К. Чертко // Институт белорусской культуры и становление науки в Беларуси. К 90-летию создания Института белорусской культуры : материалы междунар. науч. конф. – Минск : Беларус. навука, 2012. – С. 331–338.

2. Карпиченко, А. А. Геохимическая оценка почв и растительности г. Молодечно / А. А. Карпиченко, Н. К. Чертко, А. С. Семенюк // Журн. Белорус. гос. ун-та. География. Геология. – 2018. – 1. – С. 21–29.

3. Карпиченко, А. А. Накопление тяжелых металлов в растительности пригородной зоны / А. А. Карпиченко // Приемы повышения плодородия почв и эффективности удобрения : материалы междунар. науч.-практ. конф., Горки, 18–20 дек. 2018 г. : в 2 ч. – Горки : БГСХА, 2019. – Ч. 1. – С. 280–282.

169

УДК 338.439.02

И. В. КОМОВ, Д. Н. ИВАНОВА



МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ОЦЕНКИ

ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Исследование дифференцированного вклада регионов в обеспечение про-

довольственной безопасности страны в современной социально-экономической

системе является актуальным и перспективным прикладным направлением оте-

чественной науки [8; 10]. В настоящее время в научной среде нет единого под-

хода к определению продовольственной безопасности. В широком смысле под

национальной продовольственной безопасностью понимается такой уровень

производства продовольственной продукции, при котором население обеспечи-

вается продуктами питания в достаточном ассортименте и количестве [1; 2; 4; 6; 7].

Многообразие научных взглядов на трактовку понятия продовольственной без-

опасности обусловливает различия в методических подходах к ее оценке.

В нашей стране приоритетные моменты, касающиеся продовольственной без-

опасности, изложены в Доктрине продовольственной безопасности Российской

Федерации [8]. В этом документе для оценки степени достижения продоволь-

ственной безопасности применяются следующие показатели: а) в сфере потреб-

ления: располагаемые ресурсы домашних хозяйств по группам населения; обес-

печенность площадями для осуществления торговли и организации питания в

расчете на 1 000 человек; потребление пищевых продуктов в расчете на душу

населения; объемы адресной помощи населению; суточная калорийность пита-

ния человека; количество белков, жиров, углеводов, витаминов, макро- и микро-

элементов, потребляемых человеком в сутки; индекс потребительских цен на

пищевые продукты [8]; б) в сфере производства и национальной конкурентоспо-

собности: объемы производства сельскохозяйственной и рыбной продукции,

сырья и продовольствия; импорт сельскохозяйственной и рыбной продукции,

сырья и продовольствия; бюджетная поддержка производителей сельскохозяй-

ственной и рыбной продукции, сырья и продовольствия в расчете на рубль реа-

лизованной продукции; продуктивность используемых в сельском хозяйстве зе-

мельных ресурсов; объемы реализации пищевых продуктов организациями тор-

говли и общественного питания [8]; в) в сфере организации управления: объемы

продовольствия государственного материального резерва, сформированного в

соответствии с нормативными правовыми актами Российской Федерации; запа-

сы сельскохозяйственной и рыбной продукции, сырья и продовольствия [8].

Помимо вышеперечисленных показателей существуют и другие подходы

к оценке продовольственной безопасности. При этом ряд авторов предлагают

качественные показатели [8; 9], другие же ориентируются на количественные

показатели и формулы [3; 5]. Так, В. А. Дадалко [2] предлагает оценивать уро-


170

вень продовольственной безопасности следующим образом: «на основе уровня

производственного потенциала отечественного агропромышленного комплекса;

показателей устойчивости системы продовольственного обеспечения; критериев

независимости продовольственного снабжения страны от импорта продуктов

питания и сырья для их производства; показателей и параметров уровня и каче-

ства питания населения; физической и экономической доступности продоволь-

ственных товаров; размеров оперативных и стратегических резервов продоволь-

ствия». М. Ю. Жавронович с соавторами [4] предлагают производить оценку

продовольственной безопасности по таким показателям, как объем производства

пищевых продуктов на душу населения; соотношение рациональных норм по-

требления пищевых продуктов и фактически потребляемого продовольствия на

душу населения; обеспеченность населения площадями торговых объектов по

продаже продовольственных товаров; индекс потребительских цен на продукты

питания; доля некачественной и опасной пищевой продукции от общего количе-

ства образцов пищевой продукции, проверенных в рамках проведения меропри-

ятий по государственному надзору и контролю в области обеспечения качества и

безопасности пищевых продуктов; объем регионального продовольственного

фонда. Р. Т. Жиругов с соавторами [5] предлагают в качестве основных показа-

телей для оценки продовольственной безопасности следующие: «степень удо-

влетворения физиологических потребностей человека в компонентах пищевого

рациона и его энергетическая емкость; уровень доступности продовольствия, как

физический, так и экономический, соответствие продуктов питания ограничени-

ям по содержанию вредных для здоровья веществ; уровень эффективности

функционирования агропромышленного комплекса; соответствие стратегиче-

ских запасов продовольствия установленным нормативам». Эта система показа-

телей в конечном итоге позволит установить степень зависимости продоволь-

ственного обеспечения страны от импортных поставок. Кроме того, степень

продовольственной зависимости авторы [5] предлагают оценивать количествен-

но по следующей формуле:

П

ИК , (1)

где И – объем импорта данного вида продукции; П – общее потребление данного

вида продукции.

При этом, помимо безопасного (К = 0,1–0,2), порогового (К = 0,25–0,3) и

опасного (К = 0,5) значений коэффициента, Р. Т. Жиругов с соавторами предла-

гают выделять еще и критический уровень опасности, когда К выше 0,5 [5].

М. Н. Дудин с соавторами [3], напротив, уделяют внимание продоволь-

ственной независимости, которая оценивается по формуле:

%ОЛ

ОППН 100

(2) ,

171

где ОП – объемы производства с учетом изменения запасов (разница между за-

пасами на начало года и запасами на конец года); ОЛ – объем личного и произ-

водственного потребления.

Кроме того, учитывая ряд принципов, лежащих в основе формирования

эффективной системы национальной продовольственной безопасности, авторы

[3] предлагают собственную формулу, позволяющую описать целевую функцию

обеспечения продовольственной безопасности:

FПБ=FC(t)H(t)D(t)K(t),t, (3)

где FПБ – взаимозависимость критериев; C(t) – критерий самообеспеченности

продовольствием (продукты питания должны быть в наличии на всей террито-

рии страны в каждый момент времени t и не менее чем в минимально необходи-

мом ассортименте); Н(t) – критерий независимости (социально-экономическая

система страны должна гарантировать собственное производство продоволь-

ствия, при этом недостаток отдельных видов продовольствия государство ком-

пенсирует за счет импорта, а избыток экспортирует в другие страны, сохраняя

при этом позитивный внешнеторговый баланс); D(t) – критерий экономической

доступности продовольствия (каждый гражданин должен иметь достаточный

уровень дохода для приобретения минимального набора продуктов питания);

K(t) – критерий качества питания (социально-экономическая система страны

должна гарантировать минимальные требования к качеству и безопасности пи-

щевых продуктов и продовольственного сырья) [3].

Таким образом, в настоящее время не существует универсального подхода

к оценке продовольственной безопасности, а потому конкретные способы расче-

тов и применяемые показатели зависят, в первую очередь, от целей и задач ис-

следования. Тем не менее многие авторы используют схожие подходы к выделе-

нию основных показателей продовольственной безопасности (такие как структу-

ра пищевого рациона, уровень доступности продовольствия и др.).


1. Агарков, А. В. Продовольственная безопасность в системе экономической

безопасности России / А. В. Агарков // Вестн. Ставропол. гос. ун-та. – 2010. – Вып. 70. –

С. 102–107.

2. Дадалко, В. А. Продовольственная безопасность как составляющая нацио-

нальной и экономической безопасности государства / В. А. Дадалко // Вестн. УГАТУ. –

2013. – Т. 17, 7 (60). – С. 17–25.

3. Дудин, М. Н. Продовольственная безопасность регионов в системе нацио-

нальной и экономической безопасности государства / М. Н. Дудин, Н. В. Лясников //

Экономика и упр. – 2015. – 6 (381). – С. 2–11.

4. Жавронович, М. Ю. Продовольственная безопасность страны как составляю-

щая часть экономической безопасности / М. Ю. Жавронович, И. Г. Генералов // Эконо-

мическая безопасность России: проблемы и перспективы : материалы IV Междунар.

науч.-практ. конф. – 2016. – С. 268–271.

5. Жиругов, Р. Т. Продовольственная безопасность в системе национальной безопас-

ности / Р. Т. Жиругов, Р. А. Мешева // Аграр. вестн. Урала. – 2011. – 6 (85). – С. 61–63.

172

6. Климова, Н. В. Продовольственная безопасность – основа обеспечения эконо-мической безопасности региона / Н. В. Климова // Фундам. исслед. – 2012. – 9. – С. 214–219.

7. Скрынник, Е. Б. Продовольственная безопасность – важная составляющая си-стемы национальной безопасности России / Е. Б. Скрынник // АПК: Экономика, управ-ление. – 2010. – 1. – С. 3–14.

8. Яковенко, Н. В. Агропромышленный комплекс как конкурентное преимуще-ство социально-экономического развития Воронежской области [Электронный ресурс] / Н. В. Яковенко, И. В. Комов // Науковедение : интернет-журнал. – 2016. – Т. 8, 1. – Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/18EVN116.pdf.

9. Яковенко, Н. В. Агропотенциал социально-экономической системы региона: геосоциоэколого-экономический подход к изучению / Н. В. Яковенко, И. В. Комов // Изв. Тул. гос. ун-та. Науки о Земле. – 2016. – 2. – С. 187–197.

10. Agrarian Policy of the Region in Terms of Economic Development Innovation / A. V. Gridchina [et al.] // International Journal of Economics And Financial Issues. – 2016. – 6 (S8). – Р. 54–59.

УДК 551.58

В. Г. КОНДРАТЮК, С. М. ТОКАРЧУК Беларусь, Брест, БрГУ имени А. С. Пушкина E-mail: [email protected]

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВ ГИС-АНАЛИЗА ПРИ ОЦЕНКЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ

ОСОБЕННОСТЕЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ

Территория города рассматривается как сложная инженерно-экологическая система, характеризующаяся множеством неопределенностей, ко-торые являются причиной проявления экологических опасностей, нарушающих нормальную жизнедеятельность человека, безаварийную эксплуатацию зданий и инженерных сооружений города [1]. Немалую долю среди всего разнообразия экологических рисков занимает потенциальная аварийность на предприятиях различной промышленной специализации.

Согласно постановлению Министерства по чрезвычайным ситуация Рес-публики Беларусь «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и тех-ногенного характера» от 19.02.2003 г., под чрезвычайными ситуациями техно-генного характера подразумеваются транспортные аварии (катастрофы), пожа-ры, неспровоцированные взрывы или их угроза, аварии с выбросом (угрозой вы-броса) опасных химических, радиоактивных, биологических веществ, внезапное разрушение сооружений и зданий, аварии на инженерных сетях и сооружениях жизнеобеспечения и др. [2].

Типичным примером ЧС техногенного характера является случай выброса паров азотной и ортофосфорной кислоты из оборудования в цехе по производству бытовой химии на территории ОАО «Брестбытхим» в г. Бресте [3], где большую озабоченность населения вызвало близкое нахождение потенциально опасного

http://elibrary.ru/contents.asp?issueid=1593952

http://elibrary.ru/contents.asp?issueid=1593952&selid=26395689

173

предприятия к объектам социальной инфраструктуры, характеризующимся боль-шим человеческим скоплением (подразумеваются учреждения образования, ме-дицинские учреждения, в данном случае школы и детские сады). На основании этого следует, что некую актуальность приобретает получение информации о пространственных особенностях размещения предприятий с потенциально опас-ной промышленной специализацией относительно окружающих объектов, напол-няющих городскую среду, а также способах и методах ее сбора, генерализации и последующей пространственной визуализации.

В данной работе приводится возможность исследования территориальных особенностей экологических рисков, с использованием нескольких средств про-странственного анализа платформы ArcGIS Online и последующей визуализации по-лученной информации, на примере г. Бреста и объектов городской инфраструктуры.

Функция «Найти ближайшие». Механизм анализа характеризовался: 1) наличием первой входной темы (слой, в котором будет происходить непо-средственный поиск ближайших объектов), в данном случаем это учреждения дошкольного образования (далее – УДО) как пример объектов социальной ин-фраструктуры, наполняющих городскую среду; 2) наличием второй входной те-мы, наполненной другим типом объектов, по отношению к которым и будет происходить поиск объектов первой входной темы, измеряться расстояние (в данной ситуации это промышленные зоны города как фактор экологического риска); 3) учитыванием исключительно линейных расстояний; 4) отсутствием ограничений по числу «ближайших местоположений» до первой входной темы и «слоев-барьеров»; 5) диапазоном поиска, характеризующимся километровой зо-ной. Пример результирующей темы представлен на рисунке 1.

Полученная модель пространственных данных характеризуется наличием трех типов точечных объектов (где первый тип – предприятия, находящиеся в непо- средственной близости от УДО (1 км и ближе) – серый пунсон; второй тип – пред-приятия, находящиеся на расстоянии более 1 км – белый пунсон; третий тип – УДО – темно-серый пунсон), а также полученной результирующей линейной темой, ха-рактеризующей величины близости дошкольных учреждений, находящихся в ки-лометровой зоне доступности от промышленных предприятий (величины близости определяются степенью насыщенности цвета линий) (рисунок 1).

Рисунок 1 – Результат использования функции «Найти ближайшие»

174

Функция «Подсчитать плотность». Моделирование происходило с уче-

том следующих параметров: 1) входной темой являлась тема предприятий горо-

да; 2) поле численного значения точек не задавалось; 3) расстояние поиска –

1 км (задается как стандартное при выполнении всех типов пространственного

анализа), объясняется как оптимально допустимое расстояние близости к про-

мышленной зоне; 4) слоем с областью, отображающим территорию, для которой

производится анализ, выбран слой границ г. Бреста; 5) классифицировка проис-

ходила в разрезе равных интервалов; 6) число классов – 10 (с получением рав-

ных ступеней в 100 м); 7) выходные единицы площади – квадратные километры.

Полученная тема представляет собой рисунок изолиний с определенной

равноинтервальной шкалой величин расстояний, с центроидой в точке с

наибольшим скоплением предприятий, дополняющихся цветовой фоновой

наполняемостью. К ней добавляется точечная тема дошкольных учреждений об-

разования. Их сопоставление образует достаточно самостоятельный вариант

пространственного анализа зависимостей объектов (рисунок 2).

Рисунок 2 – Результат использования функции «Подсчитать плотность»

Функция «Создать буферы». Использование данного инструмента харак-

теризовалось: 1) наличием входного слоя, в данном случае «Промышленные

предприятия г. Бреста»; 2) размер буфера, при его построении, составлял 1 км в

диаметре; 3) использованный тип визуализации буферов – наложение буфер-

ных зон; 4) площадь входных полигонов в полигонах буферных зон была

включена.

Полученная результирующая тема представляет собой комбинацию пере-

секающихся окружностей, характеризующихся достаточной полупрозрачностью,

что создает возможность для сопоставления с другими двумя точечными тема-

ми, одна и которых – репрезентативные центры этих окружностей (предприя-

тия), вторая – примеры объектов социальной инфраструктуры (детский сады)

(рисунок 3).

175

Рисунок 3 – Результат использования функции «Создать буферы»

На основании полученных результирующих тем можно вынести опреде-

ленные выводы об пространственных особенностях экологических рисков,

на примере анализа расположения объектов социальной инфраструктуры по от-

ношению к городским промышленным зонам г. Бреста: 1) большинство УДО

(87 %) находятся в непосредственной близости к предприятиям города; 2) гео-

графический рисунок, близости УДО к предприятиям, характеризуется про-

странственной неоднородностью: в микрорайонах Центр, Киевка, Ковалево, Ре-

чица и Березовка абсолютное большинство дошкольных учреждений располага-

ются в километровой зоне риска; на Востоке и Вульке, в Гершонах, Южном и

Граевке эти значения несколько меньше и стремятся примерно к 50 % от общего

количества детских садов.


1. Шешеня, Н. Л. Прогнозирование и управление экологическими рисками в

пределах городов / Н. Л. Шешеня // Анализ, прогноз и управление природными риска-

ми в современном мире : материалы 9-й Междунар. науч.-практ. конф., Москва,

12–14 окт. 2015 г. / Рос. ун-т дружбы народов. – М., 2015. – С. 430–435.

2. О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного харак-

тера : постановление М-ва по чрезвычайным ситуациям Респ. Беларусь, 19 февр.

2003 г., 17 // Нац. реестр правовых актов Респ. Беларусь. – 2003. – 8/9364.

3. ЧП на химзаводе в Бресте – предположительно, выброс опасного вещества

[Электронный ресурс] // Региональный портал «Виртуальный Брест». – 2017. – Режим

доступа: http://virtualbrest.by/news46879.php. – Дата доступа: 18.02.2019.

http://virtualbrest.by/news46879.php

176

УДК 94(470) А. Э. КРУПКО Россия, Воронеж, ВГУ E-mail: [email protected]

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИНДИКАТОРЫ УСТОЙЧИВОСТИ

ЦЕНТРАЛЬНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА

Одним из факторов устойчивого развития общества является природная среда, которая способствует развитию хозяйства, повышает или снижает каче-ство жизни населения. Под индикаторами устойчивого развития в широком смысле понимаются показатели, позволяющие оценивать состояние или дина-мику уровня развития для прогноза развития сложившейся ситуации и разработ-ки решений возникающих проблем. В целом индикаторы экологической устой-чивости можно охарактеризовать как группу показателей, отражающих состоя-ние и динамику природного потенциала (таблица 1). Таблица 1 – Частные индикаторы экологической устойчивости ЦФО

Лес

ист

ост

ь

терри

тори

и, %

Доля с

ельск

ох

о-

зяй

ствен

ны

х у

го-

ди

й, %

Вод

ная

площ

адь, %

Доля п

ашн

и, %

Вы

бросы

заг

ряз-

няю

щи

х в

ещес

тв,

кг/

чел

.

Ди

нам

ика

ВЗ

В

2016/2

007

гг.

, %

Доля у

ловлен

ны

х

ВЗ

В, %

Сб

рос

загр

язн

ен-

ны

х с

точн

ых в

од

,

т/ч

ел.

Лес

овосс

тан

ов-

лен

ие,

га

на

1 0

00 ч

ел.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 8,6 78,7 1,8 53,1 72,76 91,1 83 47,6 0,129

2 32,8 53,8 3,1 24,4 31,94 81,3 91,7 47,5 2,46

3 50,9 34,2 2,4 11,3 23,74 105,9 17,6 78,4 3,525

4 8,1 78,1 2 48,8 31,26 102 54,7 52,2 0,985

5 46,4 38,3 5,4 10,8 26,39 61,7 27,7 67,4 4,106

6 45,2 46,2 1,7 11,6 22,68 186,6 85,3 82,8 3,156

7 74,3 16,5 3,1 3,4 77,16 80,7 31,7 55,6 25,309

8 8,2 81,3 2,4 55,4 34,73 141,6 56,5 10,7 0,356

9 7,3 81,2 1,8 55,9 276,82 83,8 81,8 71,8 1,211

10 42,7 37,5 3,2 13,7 34,08 155,8 74,2 143,7 1,509

11 7,8 83,2 0,7 51,5 27,82 171,1 21,7 68,9 0,265

12 24 63,4 3,1 22,1 87,84 73,5 85,2 71,0 4,525

13 42 42,1 3,4 8,1 60,86 158 65,7 61,9 4,722

14 10,5 79,1 2,5 47,7 53,85 112,6 24,1 39,4 1,154

15 54,9 28,7 8,5 6,3 48,57 91,9 28,4 60,1 10,95

16 14,2 76,8 1 32,1 94,73 87 82,2 107,4 0,133

17 45,4 31,2 13,7 8,6 67,66 110,4 37,3 140,8 3,383

18 18* 19,1 0,1 5,9 5,09 79,8 40,6 66,6 0

Примечание – * – для Москвы – доля лесных земель.


177

Используются как частные индикаторы, так и агрегированные (сумма

баллов или индексов). Низкий уровень лесистости в южной половине ЦФО,

особенно в ЦЧР, является негативным фактором для достижения устойчивого

состояния всех природных компонентов, сельского хозяйства и населения.

В целом уровень лесистости ЦЧР меньше 1/3 от зональной, что характеризует

экологическую ситуацию как катастрофическую. Лесистость района почти в

десять раз ниже уровня Костромской области. При этом именно в этом ЦЧР

наблюдаются основные массивы пашни и особенно необходимы полезащитные

леса. Дальнейшая эксплуатация черноземов без лесозащитных полос приведет

к их полной деградации. Сдерживающим фактором устойчивого развития явля-

ется низкая водообеспеченность южных регионов. Местный русловой сток

ЦЧР составляет 16,7 км3 [1]. Показатели обеспеченности водной площадью в

ЦЧР – одни из самых низких в ЦФО. В целом поверхностные воды, включая

болота, занимают небольшую площадь – 352,8 тыс. га, или 2,1 % территории

района. Только в Орловской и Тульской областях этот показатель ниже.

При этом потребление воды в регионах ЦЧР больше по сравнению с большин-

ством областей ЦФО.

Во всех регионах ЦФО реки и водохранилища сильно загрязнены и за-

илены, объем стоков и водопотребления является слишком большим по отно-

шению к ресурсам большинства водных объектов. Выбросы в атмосферу от

стационарных источников в 2016 г. в Липецкой области (320 тыс. т) составили

в ЦЧР 53,2 % (603 тыс. т.) [2]. В этом отношении он намного превосходит все

регионы ЦФО, поэтому на его фоне все регионы имеют относительно высо-

кий индекс. Для оценки уровня устойчивого развития общественных систем

необходимы количественные и качественные критерии, которые должны от-

ражать минимальный, оптимальный уровни устойчивости и разницу между

его нынешним состоянием и устойчивым положением (развитием). Пробле-

мой является отсутствие единого критерия, позволяющего определить степень

устойчивости развития регионов. Поэтому более ярко представление об

уровне экологического развития территорий дает индексная или балльная

оценки. Для соответствия разнокачественных показателей единому уровню

оценки индексы определялись по формуле I n=

minmax

min..

ПП

ППрег

, где учитывались

(в первой колонке) максимальный (лучший) и минимальный (худший) показа-

тели по регионам ЦФО (таблица 2). При индексной оценке данного показате-

ля свыше 0,801 (самый высокий уровень) – оценка 5 баллов, 0 – 0,200 (самый

низкий уровень) – 1 балл. На основе индексной оценки была составлена

балльная модель развития ЦФО (таблица 3).

178

Таблица 2 – Индексы экологического развития регионов ЦФО

Лес

ист

ост

ь т

ер-

ри

тори

и, %

Доля с

ельск

ох

о-

зяй

ствен

ны

х

уго

ди

й, %

Вод

ная

площ

адь,

%

Доля п

ашн

и, %

Вы

бросы

заг

ряз-

няю

щи

х в

ещес

тв,

кг/

чел

.

Ди

нам

ика

вы

бросо

в

2016/2

007 г

г., %

Доля у

ловлен

ны

х

вы

бросо

в, %

Сб

рос

загр

язн

ен-

ны

х с

точн

ых в

од

,

т/ч

ел

Лес

о-

восс

тан

овлен

ие,

га/1

000 ч

ел.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 0,0194 0,933 0,085 0,945 0,751 0,765 0,117 0,723 0

2 0,381 0,559 0,185 0,4 0,901 0,843 0 0,723 0,093

3 0,651 0,265 0,131 0,150 0,931 0,646 1 0,491 0,135

4 0,012 0,924 0,1 0,865 0,904 0,677 0,499 0,688 0,034

5 0,584 0,327 0,362 0,141 0,922 1 0,864 0,574 0,158

6 0,566 0,445 0,077 0,156 0,935 0 0,086 0,458 0,120

7 1 0 0,185 0 0,735 0,848 0,810 0,662 1

8 0,013 0,972 0,131 0,990 0,891 0,360 0,475 1 0,009

9 0 0,970 0,085 1 0 0,823 0,134 0,541 0,043

10 0,528 0,315 0,192 0,196 0,893 0,246 0,236 0 0,055

11 0,007 1 0 0,916 0,916 0,124 0,945 0,562 0,005

12 0,249 0,703 0,185 0,356 0,695 0,906 0,088 0,547 0,175

13 0,518 0,384 0,208 0,089 0,795 0,229 0,351 0,615 0,182

14 0,048 0,939 0,138 0,843 0,821 0,592 0,912 0,784 0,041

15 0,710 0,183 0,6 0,055 0,840 0,758 0,854 0,629 0,430

16 0,103 0,904 0,023 0,546 0,670 0,797 0,128 0,273 0,000

17 0,569 0,220 1 0,099 0,770 0,610 0,734 0,022 0,129

18 0,159 0,039 –0,046 0,047 1 0,855 0,690 0,580 0,500*

Примечание – * – для Москвы – доля лесных земель.

Таблица 3 – Суммарная оценка экологического развития регионов ЦФО

1 2 3 4 5 6 7 8 9 Сумма баллов

Средний балл

Суммарный индекс

1 Белгородская 1 5 1 5 4 4 1 4 1 26 2,89 4,3384

2 Брянская 2 3 1 2 5 5 1 4 1 24 2,67 4,085

3 Владимирская 4 2 1 1 5 4 5 3 1 26 2,89 4,4

4 Воронежская 1 5 1 5 5 4 3 4 1 29 3,22 4,703

5 Ивановская 3 2 2 1 5 5 5 3 1 27 3 4,932

6 Калужская 3 3 1 1 5 1 1 3 1 19 2,11 2,843

7 Костромская 5 1 1 1 4 5 5 4 5 31 3,44 5,24

8 Курская 1 5 1 5 5 2 3 5 1 28 3,11 4,841

9 Липецкая 1 5 1 5 1 5 1 3 1 23 2,56 3,596

10 Московская 3 2 1 1 5 2 2 1 1 18 2 2,661

11 Орловская 1 5 1 5 5 1 5 3 1 27 3 4,475

12 Рязанская 2 4 1 2 4 5 1 3 1 23 2,56 3,904

13 Смоленская 3 2 2 1 4 2 2 4 1 21 2,33 3,371

14 Тамбовская 1 5 1 5 4 3 5 4 1 29 3,22 5,118

179


15 Тверская 4 1 3 1 4 4 5 4 3 29 3,22 5,059

16 Тульская 1 5 1 3 4 4 1 2 1 22 2,44 3,444

17 Ярославская 3 2 5 1 4 4 4 1 1 25 2,78 4,153

18 г. Москва 1 1 1 1 5 5 4 3 3 24 2,67 3,824

В настоящее время в ЦФО растут экологические риски, связанные с де-

градацией природных зональных ресурсов – почв, вод и лесов. Большинство ре-

гионов ЦФО имеют низкий уровень экологической устойчивости, поэтому ре-

шение задач достижения устойчивости природы требует экологического регуля-

тора социально-экономического развития региона. Современное природопользо-

вание не только не обеспечивает устойчивое состояние экономики, населения и

природы округа, но и ведет к дальнейшей деградации основных компонентов

природной среды. Уровень деградации и угнетения окружающей среды настоль-

ко высок в южной половине ЦФО, особенно в ЦЧР, что даже полное прекраще-

ние природопользования не позволит многим территориям за счет саморазвития

достичь устойчивого состояния. Несмотря на то что за счет более высокого поч-

венного потенциала, высокой доли сельскохозяйственных угодий район харак-

теризуется относительно высокой суммарной оценкой экологического потенци-

ала его регионов (средний балл в Воронежской и Тамбовской областях уступает

только Костромской области – самой лесистой в ЦФО), требуется значительное

восстанавливающее воздействие на природную среду. При этом надо отметить,

что большинство северных регионов ЦФО имеют лучшие возможности по срав-

нению с ЦЧР для оптимизации природной среды за счет большей лесистости и

водообеспеченности, а также менее интенсивного природопользования. Несмот-

ря на созданную законодательную базу устойчивого природопользования,

на действующие стратегии устойчивого развития страны, развития регионов и

отраслей хозяйства, экономическая политика слабо отражает современное взаи-

модействие природы и общества и мало стимулирует природоохранную дея-

тельность. Все это вызывает необходимость срочной разработки и неотложного

проведения реальной политики устойчивого развития (особенно налоговой по-

литики), а одним из важнейших направлений региональных комплексных иссле-

дований природы, населения и хозяйства ЦЧР является количественная и каче-

ственная оценка состояния природных объектов и создание экономического ме-

ханизма устойчивого природопользования района на региональном, муници-

пальном и локальном уровнях. Необходима экологизация налоговой системы,

которая, наряду с другими инструментами регулирования, может служить

эффективным средством решения и эколого-экономических проблем, оптими-

зации природно-производственных отношений на принципах устойчивого

развития.

180

УДК 678:556.53

К. Э. КУЦКО

Брест, БрГУ имени А. С. Пушкина


ВЛИЯНИЕ МИКРОПЛАСТИКА НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

ГИДРОБИОНТОВ: АНАЛИЗ ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА

Проблемы рационального природопользования, охраны окружающей сре-

ды и экономики взаимосвязаны: с увеличением народонаселения планеты растет

и количество отходов. Загрязнение экосистем микропластиком является серьез-

ной проблемой современности, поскольку пластик сегодня является одним из

наиболее востребованных материалов и используется практически во всех обла-

стях промышленности. Его физико-химические свойства, обеспечивающие его

прочность, легкость и долговечность, в сочетании с низкой себестоимостью де-

лают этот материал практически незаменимым при производстве широкого кру-

га изделий бытового назначения, в строительстве и на производстве. Общемиро-

вой выпуск пластика достигает 275–299 млн т/год [1]. Основное производство

пластмасс переместилось из Европы в Азию: в настоящее время в Азии разме-

щено до 40 % объема мирового производства, в Европе и Северной Америке –

по 20 %, а Китай является крупнейшим производителем для отдельно взятой

страны – 24 % производства пластмасс [2]. В связи с низкой плотностью пласти-

ков, изменяющейся для разных соединений в районе плотности воды, синтети-

ческий мусор легко выносится с водосборной территории в озера и реки, а затем

поступает в моря и Мировой океан [3].

Морские биологи, исследуя Саргассово море в 1971 г., первый раз обна-

ружили крошечные кусочки пластика на поверхности водной глади. Это иссле-

дование было первым подтверждением масштабного загрязнения планеты пла-

стиком. Бытовой мусор в виде полиэтиленовых пакетов, пластиковых бутылок и

иных продуктов жизнедеятельности человека проще извлекать из толщи воды,

чем микроскопические кусочки разложившихся синтетических, пластиковых во-

локон и микрочастиц. Микропластик обнаружили на сельскохозяйственных полях,

в морской воде, на пляжах, в городском воздухе, которым дышат миллионы жите-

лей, даже не подозревая о подстерегающей их скрытой опасности [2].

Эксперименты Брауна в 2008 г. [4–6] доказали, что пластиковые частицы

не всегда безвредно проходят через пищеварительный тракт. Примерами пагуб-

ного влияния этого загрязнения являются нарушения в цикле размножения рыб,

качественное изменение колоний микробов в почве. Имеются данные о негатив-

ном влиянии частиц микропластика на мозг и репродуктивную систему живот-

ных и человека (рак простаты, яичек, молочных желез, а также аутизм, деформа-

ция ДНК в сперматозоидах, угнетение репродуктивной функции и эндокринной

системы, задержка развития мозга, развитие сахарного диабета, ожирение и сер-

дечно-сосудистые заболевания) [4; 5].


https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es800249a

181

Матиас Риллиг, эколог из Берлинского университета, показал, как микро-пластик может влиять на организмы, изменяя их среду. В своем недавнем иссле-довании он доказал, что почва, нагруженная полиэфирными микроволокнами, намного более рыхлая, удерживает большее количество влаги и влияет на актив-ность микробов, которые имеют важное значение для круговорота веществ в почве. Учитывая, что фермеры во всем мире применяют богатый микрофибрами очищенный осадок сточных вод в качестве удобрения для сельскохозяйственных угодий, это вызывает определенные опасения. Свежие статьи Риллига также со-держат информацию, что микроволокна в почве негативно влияют на рост сельскохозяйственных культур и поглощение воды и минеральных веществ растениями [1].

Экотоксикологи из Института водных ресурсов в Испании изучали состав различных видов микропластика и способность живых организмов наземных животных и пресноводных рыб их переваривать. Большинство видов микропла-стика, по данным М. Виги, не переваривается, в то же время, по подсчетам раз-ных ученых, в почвах и озерах количество микропластика может достигать 15 трлн т. [3].

Дебра Магадини, Моррет Фергюссон и другие ученые (США) обнаружили микропластик во внутренностях 114 видов водных животных. Результаты экспе-риментов свидетельствуют, что микропластик губителен для водных животных, а также для черепах и птиц. Частицы блокируют желудочно-кишечный тракт, нарушают рост организма и работу репродуктивной системы. У некоторых жи-вотных микропластик обнаружили в крови, лимфе и печени [8].

Челси Рокман, профессор экологии из Университета Торонто, на три ме-сяца погрузила в воды залива Сан-Диего измельченный полиэтилен, применяе-мый в производстве пакетов. Затем в течение двух месяцев Челси Рокман добав-ляла этот загрязненный пластик в лабораторный рацион мелких рыбешек япон-ских оризий. У рыб, употреблявших в пищу пластик из залива, печень пострада-ла больше, нарушения работы печени у рыб снижают способность к переработке пестицидов и прочих загрязняющих веществ [9].

Разновидности микропластика и сферы его применения: – PEHD или HDPE – ПЭНД – это полиэтилен низкого давления, полиэти-

лен высокой плотности. Сфера применения – производство фляг, бутылок, по-лужесткой упаковки. Он не представляет опасности для использования в пище-вой промышленности и считается безопасным.

– PET или PETE – ПЭТ, ПЭТФ – это полиэтилентерефталат (лавсан). Его применяют для производства упаковки, обивки, блистеров, емкостей для про-дуктов питания жидкой консистенции, бутылок для напитков.

– PVC – ПВХ – поливинилхлорид. Сфера применения достаточно широкая. Из него производят мебель для сада, оконные профили, изоленту, покрытия для по-ла, жалюзи, электроизоляцию, клеенку, трубы, емкости для моющих средств.

– PP – ПП – полипропилен. Он применяется при изготовлении игрушек, в автомобильной промышленности (бамперы, оборудование), в пищевой про-мышленности (по большей части при изготовлении упаковок). Для пищевого использования РР считается безопасным.

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.8b02212

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.8b02212

182

– LDPE или PELD – ПЭВД – это полиэтилен низкой плотности, полиэти-

лен высокого давления. Его используют при производстве пакетов, гибких емко-

стей, брезентов, мешков для мусора, пленки.

– PS – ПС – полистирол. Сфера его применения достаточно широка: из не-

го изготавливают упаковочный материал для пищевых продуктов, плиты тепло-

изоляции зданий, посуду, столовые приборы и чашки, ручки, коробки CD, иг-

рушки, а также иные упаковки (пеноматериалы и пищевую пленку).

Законодательно запрет на реализацию полиэтиленовых пакетов и однора-

зовой посуды из пластика введен в некоторых штатах США. Первой страной Ев-

росоюза, отказавшейся от использования одноразовой пластиковой посуды и

столовых приборов из пластика, стала Франция. Еще в 2017 г. французы пере-

стали пользоваться полиэтиленовыми пакетами, а в 2018 Г. приняли закон, за-

претивший и другой одноразовый пластик. С 2021 г. во всех странах ЕС вводит-

ся запрет на производство одноразовой пластиковой посуды, пакетов, столовых

приборов, некоторых гигиенических средств и косметических добавок. Грузия с

1 октября 2018 г. запретила импорт, производство и реализацию полиэтилено-

вых пакетов толщиной менее 15 микрон. С января 2019 г. запрет на производ-

ство одноразовой посуды и пакетов вводит Узбекистан. В Республике Беларусь

рассматривается законопроект по ограничению реализации одноразовой пласти-

ковой посуды, пакетов, некоторых гигиенических средств из пластика.


1. Rilling, M. C. Microplastic in terrestrial ecosystems and the soil? / M. C. Rilling //

Environ. Sci. Technol. – 2012. – Vol. 46. – P. 6453–6454.

2. Lost at sea: where is all the plastic? / R. C. Thompson [et. al.] // Science. – 2004. –

Vol. 304. – P. 838.

3. Wright, S. L. The physical impacts of microplastics on marine organisms: A re-

view // S. L. Wright [et. al.] // Pollut. – 2013. – Vol. 178. – P. 483–492.

4. Accumulations of microplastic on shorelines worldwide: sources and sinks /

M. A. Browne [et. al.] // Environ. Sci. Technol. – 2011. – Vol. 45. – P. 9175–9179.

5. Ingested microscopic plastic translocates to the circulatory system of the mussel,

M. edulis (L.) / M. A. Browne [et. al.] // Environ. Sci. Technol. – 2008. – Vol. 42. –

P. 5026–5031.

6. Browne, M. А. Spatial patterns of plastic debris along estuarine shorelines /

M. A. Browne, T. S. Galloway, R. C. Thompson // Environ. Sci. Technol. – 2010. – Vol. 44. –

P. 3404−3409.

7. Browne, M. A. Microplastic – an emerging contaminant of potential concern? /

M. A. Browne, T. Galloway, R. Thompson // Integrated Environmental Assessment and Man-

agement. – 2007. – Vol. 3. – P. 559–561.

8. The size, mass, and composition of plastic debris in the western North Atlantic

Ocean / S. Morét-Ferguson [et. al.] // Mar. Pollut. Bull. – 2010. – Vol. 60. – P. 1873−1878.

9. Classify plastic waste as hazardous / C. M. Rochman [et. al.] // Nature. – 2013. –

Vol. 494. – P. 169–171.

183

УДК 528.946:911.2

Д. В. ЛЫКО, С. М. ЛЫКО, В. А. МАРТЫНЮК, О. И. ПОРТУХАЙ,

О. А. ЯКУТА, И. В. ЗУБКОВИЧ

Украина, Ровно, РГГУ


КАРТОГРАФИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

ПРИРОДНО-ХОЗЯЙСТВЕННОГО ОСВОЕНИЯ

ЛОКАЛЬНЫХ ТЕРРИТОРИЙ

Реформа децентрализации в Украине, начатая в 2014 г. в соответствии с

Европейской хартией местного самоуправления, предусматривает формирование

объединенных территориальных общин (далее – ТО) на базе укрупнения мест-

ных советов. От начала старта реформы были созданы 882 ТО, которые объеди-

нили 4 043 местных советов (36,7 % от общего количества местных советов по

состоянию на 01.01.2015 г.), что составляет 38,0 % территории Украины и

около 69,0 % населения [2]. В связи с децентрализацией постепенно форми-

руется новый территориальный каркас административного устройства , глав-

ной низовой единицей которого должна стать община (украинский вариант

«громада»).

Продолжительное время нами ведутся исследования по разработке

стратегического географического планирования и краткосрочных планов со-

циально-экономического развития новообразованных сельских ТО [1]. Ис-

следование таких локальных территорий предусматривает создание карто-

графических моделей общин с имеющимися природными и территориаль-

ными ресурсами, а также учетом геоэкологических особенностей природо-

пользования.

Цель исследования – раскрыть особенности картографического моделирова-

ния природно-хозяйственного освоения (на примере Козинской ТО, Ровнен-

ская область) локальной территории для целей сбалансированного природо-


Результаты исследования. Козинская ТО (181,44 км2) расположена на

юге Ровненской области в Радивиловском районе. Она сформировалась

27.04.2016 г. в результате объединения шести сельских советов (Березинов-

ский, Добриводский, Ново-Пляшевской, Иващуковский, Козинский и Пустои-

вановский). По состоянию на 01.01.2018 г. на территории Козинской ТО про-

живало 7 196 человек.

На начальном этапе исследований нами осуществлена кадастрово-

инвентаризационная оценка природных ресурсов и хозяйственного освоения Ко-

зинской ТО. По нашим данным, лесопокрытая площадь в данной ТО составляет

7,28 %, болота – 2,69 %, водотоки – 0,19 %, водоемы – 0,83 %, земли особо охра-

няемых природных территорий – 0,42 %, рекреационные земли – 0,6 %. Этот пе-

184

речень угодий мы относим к эколого-стабилизирующим угодьям (далее – ЭСУ),

доля которых по ТО составляет 12,01 %.

Другой блок угодий составляют антропогенно-трансформированные уго-

дья (далее – АТУ). Наибольшую площадь (75,36 %) в структуре АТУ общины

занимают пахотные земли, на втором месте – пастбища (7,25 %) и на третьем –

земли транспортного сообщения, ЛЭП и связи (1,26 %). По другим категориям

площадей АТУ картина выглядит следующим образом: многолетние травы –

1,02 %, сеножати – 0,83 %, жилищная застройка – 0,96 %, промышленная и сель-

скохозяйственная застройка – 0,1 %, гражданская (или муниципальная) застрой-

ка – 0,24 %, земли под карьерами – 0,02 %, другие обрабатываемые земли –

0,95 %. В целом на долю АТУ в Козинской ТО приходится 87,99 %.

Второй этап исследований посвящен собственно картографическому мо-

делированию природных ресурсов и природопользования Козинской ТО. В ос-

нову картографирования положены данные природных ресурсов и хозяйствен-

ного освоения по территориях сельских советов (далее – с/с) данной общины.

Приводим картографические модели лесистости и сельскохозяйственных угодий

ТО (рисунок 1).

Лесистость территории общины

(%, 2018 г.)

Сельскохозяйственные угодья терри-

тории общины (%, 2018 г.)

Рисунок 1 – Лесистость и сельскохозяйственные угодья территории

Козинской ТО

185

Высокий показатель лесистости (около 15,0 %) наблюдется на территории

Ново-Пляшевского с/с и очень низкий (1,39 %) на территории Березиновского

с/с. В последнем с/с необходимо показатель лесистости оптимизировать хотя бы

до 4–5 %. В целом по общине мы выявили очень высокий показатель сельскохо-

зяйственных угодий (более 80 %), за исключением Ново-Пляшевского с/с.

Важным геоэкологическим показателем сельских общин есть распахан-

ность ее территории (рисунок 2). Очень высокий показатель распаханности сель-

скохозяйственных угодий (более 90,0 %) на территориях Иващуковского, Козин-

ского и Ново-Пляшевского с/с. Менее 80,0 % распаханности сельскохозяйствен-

ных угодий наблюдается в Березиновском и Добриводском с/с. Другая карто-

графическая модель демонстрирует в целом распаханность территории Козин-

ской ТО (рисунок 2). По этому показателю территория Иващуковского с/с имеет

наибольшую (более 80,0 %) распаханность в общине.

Распаханность сельскохозяйственных

угодий территории общины

(%, 2018 г.)

Распаханность территории общины

(%, 2018 г.)

Рисунок 2 – Распаханность территории Козинской ТО

Итоговым документом есть разработка картографических моделей геоэко-

логического освоения ТО. Нами построена модель соотношение ЭСУ к АТУ

территории общины, а также дифференциация общины по коэффициенту ее хо-

зяйственного освоения (рисунок 3).

186

Соотношение ЭСУ к АТУ

территории общины

(%, 2018 г.)

Коэффициент хозяйственного

освоения территории общины

(2018 г.)

Рисунок 3 – Геоэкологическое состояние Козинской ТО

по показателям хозяйственного освоения территории

Показатель ЭСУ по территориям с/с Козинской общины находится в диа-

пазоне от 5,34 % (Березиновский с/с) до 16,2 % (Ново-Пляшевской с/с). Соответ-

ственно, показатель АТУ по ТО составляет более 83,8 %, что подтверждает

очень высокий уровень преобразования ландшафтных комплексов. В целом по

Козинской ТО соотношение ЭСУ к АТУ выглядит так: 12,0 % / 88,0 %. По коэф-

фициенту хозяйственного освоения территории (8,16) геоэкологическое состояние

в Козинской ТО критическое, а наиболее острая ситуация сегодня сложилась на

территории Березиновского с/с, где этот показатель составляет около 18.

Проводимые нами исследования по картографическому моделированию

природно-хозяйственного освоения ТО необходимы для целей сбалансированно-

го природопользования и устойчивого развития локальных территорий. Работы в

этом направлении нами продолжаются.


1. Методологічні підходи та досвід розробки стратегії соціально-економічного

розвитку локальних територій (на прикладі Козинської громади) у Рівненській області /

Д. В. Лико [та ïн.] // Вісн. Нац. ун-ту водного господарства та природокористування.

Сер. «Сільськогосподарські науки». – Рівне, 2018. – Вип. 2 (82). – С. 31–45.

2. Реформа децентралізації [Електронний ресурс]. – Режим доступу:

https://www.kmu.gov.ua/ua/diyalnist/reformi/efektivne-vryaduvannya/reforma-decentralizaciyi.

187

УДК 631.67:633.18

А. В. МОРОЗОВ, В. В. МОРОЗОВ

Украина, Херсон, Херсонский государственный аграрный университет


КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ ОСНОВА ОПТИМИЗАЦИИ

ЭКОЛОГО-МЕЛИОРАТИВНОГО РЕЖИМА СУХОСТЕПНЫХ

ОРОШАЕМЫХ ЛАНДШАФТОВ

Одним из важнейших показателей уровня культуры людей является со-

стояние ландшафта, на территории которого они проживают. В контексте дан-

ной работы ландшафт – это однородная территориальная геосистема, состоящая

из множества взаимодействующих природных или природно-антропогенных

компонентов, таких как почва, почвообразующие породы, а главное – поверх-

ностные и подземные воды. В состав антропогенного ландшафта входят также

все сооружения агро- и техносферы, расположенные на его территории.

Под культурным ландшафтом нами понимается результат совместной работы

природы и человека как целостная территориально-локализованная совокуп-

ность природных, технических и социально-культурных процессов и явлений,

сформировавшихся в результате взаимодействия природных процессов и твор-

ческой, созидательной жизнедеятельности людей.

Учитывая, что гидромелиорация – один из наиболее интенсивных и влия-

тельных факторов, изменяющих ландшафт, актуальным вопросом для всей

аридной зоны является постоянная работа по формированию на ней культурных

ландшафтов. Основным фактором, влияющим на этот процесс, является вода,

а точнее, фильтрационные потери из каналов, водоподача и водоотведение на

орошаемой территории, создание прудов и водохранилищ.

В учении о природных зонах В. В. Докучаев еще более 100 лет назад вы-

сказал мысль, что культурный ландшафт, как и другие природно-антропогенные

геосистемы, включает в себя три основные составляющие подсистемы: природ-

ную, социальную и производственную. Эти составляющие взаимодействуют

друг с другом посредством прямых и обратных вещественных, энергетических и

информационных связей. Образование культурного ландшафта становится воз-

можным тогда, когда это взаимодействие достигает полной гармонии, когда

подсистемы оптимально соотносятся между собой и целостной геосистемой.

Однако многолетняя практика орошения во всем мире показывает, что ир-

ригация крупных массивов в засушливой зоне почти всегда влечет за собой су-

щественные изменения природных ландшафтов, которые проявляются в нега-

тивных инженерно-геологических, гидрогеологических, почвенных и социально-

экологических процессах, к которым относятся подтопление, заболачивание и

затопление земель, вторичное засоление, осолонцевание и деградация почв, за-

грязнение ландшафтов токсичными веществами и радионуклидами, эрозия.

188

Для борьбы с этими негативными явлениями разработан и внедряется ком-

плекс гидротехнических, эколого-мелиоративных, агротехнических и других меро-

приятий при соответствующем научном и технико-экономическом обосновании.

Тем не менее, решая одни проблемы и задачи, специалисты сталкиваются

с новыми, порой более сложными и дорогостоящими. Одним из таких примеров

является искусственное дренирование орошаемых ландшафтов, расположенных

в слабодренированной и бессточной (по классификации Д. М. Каца) зоне. Рабо-

тающий дренаж формирует значительное количество коллекторно-дренажных,

а в зоне рисосеяния – дренажно-сбросных вод. Количество этих вод при работе

горизонтального и вертикального дренажа составляет 10–20 % от водоподачи на

массив, воды имеют широкий спектр минерализации от 0,3 до 30,0 г/дм3 и более,

различный химический состав стоков и степень загрязнения токсичными веще-

ствами. Эти воды надо куда-то сбрасывать или утилизировать, соблюдая соот-

ветствующие санитарные нормы и правила, что требует значительных экономиче-

ских затрат. В зоне орошения, в том числе и на юге Украины, количество проблем,

связанных с искусственным дренированием территории, постоянно нарастает.

К этим проблемам относятся откачка вертикальным дренажем и сброс во-

ды из подземных горизонтов, используемых для питьевого водоснабжения на

территории данного ландшафта, повышение минерализации и ухудшение каче-

ства этих вод в связи с перетоком из вышерасположенных безнапорных грунто-

вых вод ирригационного происхождения. Постоянно нарастает проблема, свя-

занная с тем, что дискретно работающий вертикальный дренаж в условиях де-

фицита финансирования на оплату электроэнергии не обеспечивает на орошае-

мой территории понижение уровня грунтовых вод ниже средних критических

отметок (1,8–2,2 м) и формирование оптимального мелиоративного режима.

Вместе с тем в связи с нарастающим влиянием глобального потепления, в т. ч. и

в аридной зоне, возникает потребность в восстановлении и дальнейшем развитии

орошения на новом техническом уровне и в новых социально-экономических и

природно-климатических условиях. Восстановление внутрихозяйственных оро-

сительных систем на староорошаемых землях в условиях изменений климата в

направлении усиления его засушливости требует повышения оросительных

норм и восстановления искусственного дренажа. В изучаемых условиях юга

Украины, как показывает технико-экономическое и научное обоснование,

на смену вертикальному дренажу в основном должен прийти закрытый горизон-

тальный дренаж со своими проблемами и задачами, которые также необходимо

будет своевременно решать.

В этой связи актуальным является диалектическое высказывание Ф. Эн-

гельса, сделанное им около 150 лет назад, который отмечал, что человек в про-

цессе жизнедеятельности вносит изменения в природу «...принуждает ее слу-

жить своим целям, властвует над ней. Но это определяется тем, что мы,

в отличие от всех других существ, умеем познавать законы природы и правиль-

но их использовать. Не будем, однако, очень обольщаться нашими победами над

природой, за каждую из таких побед она отомстит. Каждая из этих побед

имеет, правда, в первую очередь, те последствия, на которые мы рассчитыва-

189

ли, но во вторую и третью очередь совсем другие, непредвиденные последствия,

которые очень часто уничтожают значение первых».

Таким образом, развивая природопользование, человечеству всегда важно

отдавать отчет, что за все ресурсы и вмешательство в природу ему необходимо

будет платить. Об этом говорят законы американского эколога Б. Коммонера:

1. За все надо платить (т. е. ничего не дается даром). 2. Все связано со всем

(необходимость системного решения проблем). 3. Все должно куда-то деваться

(в том числе и дренажные воды). 4. Природа знает лучше (необходимо не управ-

лять природой, а осуществлять разумное рациональное природопользование,

учитывая законы природы).

При разработке принципов формирования культурного ландшафта

нужно анализировать социально-экономические и экологические реалии и по-

требности общества, возможности перевода ландшафта к другому, более оп-

тимальному состоянию; прогнозировать ближайшие и отдаленные во времени

и пространстве последствия перевода ландшафта в другое состояние при тех

или иных условиях использования или при разных нагрузках (особенно учи-

тывая влияние воды как фактора формирования ландшафта), неодинаковых

режимах и разных методах и способах влияния; выполнять выбор методов и

способов влияния, определять параметры и нормы влияния на эколого-

мелиоративное состояние агроландшафта, рассчитывать возможные и допу-

стимые последствия.

Решение задач комплексного, опережающего управления мелиорирован-

ными ландшафтами требует точных знаний об инварианте ландшафта, законо-

мерностях самоорганизации, функционирования, динамики, развития и эволю-

ции ландшафтов, их устойчивости к разному роду влияний орошения, дренажа и

других мелиоративных мероприятий, о водном, солевом и питательных балан-

сах, объеме обмена веществ, энергией и информацией, о плодородии и продук-

тивности почв.

В процессе формирования эколого-мелиоративного режима культурного

ландшафта, его регулирования и оперативного управления им необходим посто-

янный мониторинг динамики соответствия фактического эколого-

мелиоративного состояния ландшафта нормативным или запроектированным

параметрам, регулирование с помощью технологических процессов орошения и

дренажа, агротехнических технологий и приемов (состав сельскохозяйственных

культур, сроки посева, внесение удобрений и мелиорантов, системы защиты рас-

тений, уменьшение концентраций загрязнения и т. п.). Под эколого-

мелиоративным режимом орошаемых ландшафтов, развивая учение

А. И. Голованова и И. П. Айдарова, понимается система требований к регулиру-

емым показателям почвенно- и ландшафтоформирующего процесса, целью ко-

торого является создание эколого-агромелиоративных условий для получения

проектной урожайности сельскохозяйственных культур соответствующего каче-

ства продукции при сохранении нормативного экологического состояния агро-

ландшафтов и плодородия почв. Оперативное управление эколого-

мелиоративным режимом орошаемых ландшафтов и его прогноз должны осу-

190

ществляться в системе землепользования, сельского хозяйства и базироваться на

организации наблюдений и контроля, на внедрении системы комплексного эко-

лого-агромелиоративного мониторинга. Основой эколого-мелиоративного ре-

жима должны быть агроэкосистемные принципы и методы адаптивного управ-

ления сложной природно-технической ландшафтно-мелиоративной системой на

каждом из этапов ее развития и эволюции с применением соответствующих гео-

информационных систем и технологий (ГИС-технологий). Соответствующие

принципы формирования эколого-мелиоративного режима необходимы при раз-

работке проектов и мероприятий по решению проблем, связанных с влиянием

орошения на почвы агроландшафтов в целом. Мелиорация ландшафтов является

важной составной частью антропогенной деятельности по рациональному водо-

и землепользованию, экономики природопользования и охраны окружающей

природной среды. В целом все вышесказанное свидетельствует о необходимости

повышения культуры природопользования. Особенно это относится к зоне оро-

шения, где вода является мощным, интенсивным, а также дефицитным фактором

формирования культурного ландшафта, в основе которого лежит важнейшая задача –

постоянное формирование его оптимального эколого-мелиоративного режима.

УДК 581.6

А. Н. МЯЛИК

Беларусь, Минск, ЦБС НАН Беларуси


ИЗМЕНЕНИЯ СОРНОЙ ФЛОРЫ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ

БЕЛОРУССКОГО ПОЛЕСЬЯ ЗА ПОСЛЕДНЕЕ СТОЛЕТИЕ

В результате совокупного антропогенного воздействия на протяжении

минувшего столетия в центральной части Белорусского Полесья произошли су-

щественные изменения естественных ландшафтов, что привело к нарушению

структуры растительного покрова, синантропизации и антропогенной трансфор-

мации флоры [1]. С данными процессами тесно связаны изменения в агрофито-

ценозах, которые проявляются в росте численности сорных видов растений и

ухудшении фитосанитарного состояния агроландшафтов. Поскольку важнейшей

составляющей получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур явля-

ется наличие сорных растений в составе агрофитоценозов, то вопросы, касаю-

щиеся изучения современной сорно-полевой флоры и ее развития, имеют не

только теоретический интерес, но и практическую значимость.

Согласно нашим исследованиям, в составе современной флоры

центральной части Белорусского Полесья отмечено 553 вида растений с

сорными свойствами, которые относятся к 291 роду и 73 семействам. Еще

столетие назад здесь насчитывалось 335 таких таксонов, которые относились к

208 родам и 57 семействам. Группа данных видов весьма обширна и


191

представлена растениями, которые являются сорняками не только в

сельскохозяйственных угодьях, но и на приусадебных участках (Leonurus

quinquelobatus Gilib., Nepeta cataria L. и др.), в садах и парках (Lamium album L.,

Malva neglecta Wallr. и др.), на ягодных плантациях (Ludwigia palustris (L.)

Elliott, Lycopus uniflorus Michx. и др.) и в лесных культурах (Erechtites

hieracifolia Raf., Sambucus racemosa L. и др.). В данную группу включены также

виды, формирующие сорные сообщества за пределами обрабатываемых земель: в

зоне железных и автомобильных дорог (Alyssum calycinum L., Reseda lutea L. и др.),

сорных мест и пустырей (Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen., Rumex crispus L.

и др.). Таким образом, под сорными понимаются любые растения,

произрастающие на окультуренной территории помимо воли человека и

приносящие ему в конечном итоге экономический ущерб [2].

Наибольший интерес и практическую значимость имеют виды растений,

которые встречаются в составе сорно-полевых сообществ. В пределах

агрофитоценозов центральной части Белорусского Полесья в настоящее время

отмечено 273 таких вида, что составляет 51,12 % от общего числа растений,

проявляющих сорные свойства. Все они относятся к 160 родам и 41 семейству.

Столетие назад здесь насчитывалось 224 сорных вида, которые относились к

149 родам и 40 семействам. Следовательно, за последнее столетие число сорных

растений в составе агрофитоценозов выросло почти на 50 видов, что неизбежно

привело к изменению их флоргенетической структуры (таблица).

Таблица – Изменения флоргенетической структуры сорного компонента флоры

за 100-летний период

Период

развития

флоры

Общее

количество

сорных видов

В том числе

аборигенные

(апофиты)

адвентивные (антропофиты)

археофиты неофиты

количе-

ство %

количе-

ство %

количе-

ство %

Начало XX в. 224 75 33,48 122 54,46 27 12,05

Начало XXI в. 273 77 28,20 131 47,98 65 23,81

Изменение соотношения флоргенетических групп, слагающих сорный

компонент флоры центральной части Белорусского Полесья, обусловлено как

исчезновением некоторых сорных видов, так и появлением новых. Из состава

агрофитоценозов к настоящему времени исчезли некоторые облигатные сорняки

(Cuscuta epilinum Weihe, Lolium remotum Schrank, Lolium temulentum L. и др.), что

обусловлено применением эффективных гербицидов и способов очистки семян,

изменением структуры севооборотов и другими новациями, произошедшими в

сельскохозяйственной отрасли. Вместе с тем отмечено появление ряда новых

сорных видов (Galinsoga quadriradiata Ruiz et Pav., Leptochloa fascicularis (Lam.)

A. Gray, Phalacroloma annuum Dumort., Xanthoxalis dillenii (Jacq.) Holub и др.),

занесенных на изучаемую территорию в последние десятилетия и сумевших

быстро натурализоваться и войти в состав сорно-полевых и естественных

192

растительных сообществ. Таким образом, важнейшие изменения в структуре

сорного компонента флоры обусловлены заносом новых адвентивных видов,

в первую очередь неофитов. Если в начале XX ст. их доля в составе сорно-

полевой флоры составляла всего 12,05 %, то в настоящее время она возросла до

23,81 % (почти в два раза). Доля археофитов, как и аборигенных апофитов,

наоборот, снизилась более чем на 5 %.

Изменение соотношения флоргенетических групп сорных растений при-

вело к трансформации таксономического состава данного компонента флоры,

в частности к сдвигам в соотношении ведущих по числу видов семейств в се-

мейственно-видовом спектре (рисунок).

Рисунок – Изменение спектра ведущих семейств сорно-полевой флоры

В целом перечень 15 лидирующих семейств сорно-полевой флоры за по-

следнее столетие остался прежним. Изменилась лишь насыщенность отдельных

семейств сорными видами и, как следствие, их место (ранг) в спектре. Наиболь-

шее количество новых сорняков появилось в составе семейств Gramineae (13),

Compositae (9), Polygonaceae (6) и некоторых других. Первую триаду спектра со-

ставляют семейства Compositae, Gramineae и Cruciferae, в связи с чем сорная

193

флора относится к Cruciferae-типу. Особенность рассматриваемого спектра

можно объяснить также нахождением здесь на высоких позициях семейств,

не являющихся ведущими в составе природной или адвентивной флоры региона.

Это в первую очередь семейства, представленные исключительно сорными ви-

дами растений (Cuscutaceae, Papaveraceae). В целом по соотношению ведущих

по числу видов семейств современный семейственно-видовой спектр сорно-

полевой флоры более близок к таковому синантропной флоры [1], поскольку оба

сравниваемых компонента растительного мира сформированы и развиваются в

схожих эколого-ценотических условиях – в местообитаниях, измененных дея-

тельностью человека.

Обогащение сорно-полевой флоры новыми адвентивными видами

повлияло также на изменение биоморфологической структуры данного

компонента растительного мира. На протяжении последнего столетия произо-

шло увеличение численности некоторых биоморфологических групп сорных

растений. Из травянистых многолетников четырьмя видами пополнились группы

стержнекорневых (Lactuca tatarica (L.) C.A. Mey., Medicago sativa L. и др.) и ко-

роткокорневищных (Ranunculus bulbosus L., Rumex confertus Willd. и др.) расте-

ний. Наиболее существенным изменениям подверглись группы малолетних рас-

тений – двулетников и однолетников. Если группа двулетних растений пополни-

лась также четырьмя новыми видами (Heracleum sosnowskyi Manden., Oenothera

rubricaulis Kleb. и др.), то количество однолетних растений выросло на 37 таксо-

нов (Abutilon theophrasti Medik., Amaranthus blitoides S. Watson и др.). В целом

изменения биоморфологической структуры рассматриваемой сорной флоры ха-

рактеризуются увеличением доли однолетних растений, многие из которых ха-

рактеризуются высокой семенной продуктивностью (Ambrosia artemisiifolia L.,

Galinsoga quadriradiata Ruiz et Pav. и др.) при одновременном сохранении высо-

ких позиций вегетативно-подвижных травянистых многолетников (Elytrigia

repens (L.) Desv. ex Nevski, Sonchus arvensis L. и др.).

Таким образом, оценивая изменения агрофитоценозов, произошедшие в

центральной части Белорусского Полесья, можно отметить, что как

флористический состав, так и структура сорно-полевых сообществ подверглись

значительной трансформации под влиянием антропогенных факторов. Данные

изменения характеризуются усложнением таксономического и биомор-

фологического разнообразия отдельных полевых сообществ и сорной флоры в

целом, что в итоге приводит к снижению эффективности способов борьбы с

сорняками и общему ухудшению фитосанитарного состояния агроландшафтов.


1. Мялик, А. Н. Синантропизация флоры Припятского Полесья как показатель

ее антропогенной трансформации / А. Н. Мялик, В. И. Парфенов // Вес. Нац. акад.

навук Беларусі. Сер. біял. навук. – 2018. – Т. 63, 3. – С. 276–285.

2. Ульянова, Т. Н. Сорные растения во флоре России и других стран СНГ /

Т. Н. Ульянова. – СПб : ВИР, 1998. – 233 с.

194

УДК 911.2

И. В. ОКОРОНКО



КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ЭКОЛОГО-ХОЗЯЙСТВЕННОГО БАЛАНСА ТЕРРИТОРИИ

БРЕСТСКОЙ ОБЛАСТИ

В настоящее время в Республике Беларусь, как и в других странах мира,

формируется стратегия интенсификации сельского хозяйства, ориентированная

на низкозатратность и природоохранность. Нарастание степени хозяйственного

использования угодий требует более дифференцированного подхода к использо-

ванию земельных ресурсов и адаптации сельскохозяйственного производства к

ландшафтным условиям региона. Беларусь подписала и ратифицировала доку-

менты саммита в Рио-де-Жанейро и таким образом взяла на себя международ-

ные обязательства по переходу к устойчивому развитию.

Эколого-хозяйственный баланс территории – это сбалансированное соот-

ношение различных видов деятельности и интересов различных групп населения

на территории с учетом потенциальных и реальных возможностей природы, что

обеспечивает устойчивое развитие природы и общества, воспроизводство при-

родных (возобновимых) ресурсов и не вызывает экологических негативных из-

менений и последствий [1].

Методические подходы к анализу эколого-хозяйственного состояния и ба-

ланса территории разработаны Б. И. Кочуровым, Ю. Г. Ивановым (1991, 2003), а

впервые апробированы на примере территорий Московской области и Республи-

ки Алтай [1].

Анализ структуры землепользования проводился на основе классифика-

ционных единиц земельного кадастра (форма статистической отчетности

22), которые предоставлены землеустроительной службой Брестского об-

ластного исполнительного комитета. Исходная база данных формировалась по

справочным материалам землеустроительной службы Брестского облисполко-

ма и статистическим материалам Государственного комитета по имуществу

Республики Беларусь.

На основе балльной классификации земель административных районов

Брестской области по степени антропогенной трансформации рассчитаны коэф-

фициенты, характеризующие эколого-хозяйственное состояние исследуемой

территории, и построены картограммы распределений значений этих показате-

лей с использованием геоинформационной системы ArcView GIS 3.2.

Общая современная структура земельного фонда Брестской области пред-

ставлена в таблице [2].


195

Таблица – Структура земельного фонда Брестской области

Вид земель Площадь, тыс. га % от общей

площади страны

Общая площадь земель 3 278,7 100

Сельскохозяйственные земли 1 388,1 42,4

Лесные земли и земли под древесно-

кустарниковой растительностью

1 342,5 40,9

Земли под болотами 232,9 7,1

Земли под водными объектами 84,1 2,6

Земли под дорогами и другими

транспортными путями

64,3 2,0

Земли под застройкой 64,1 1,9

Земли под улицами, площадями и

иными местами общего пользования

19,9 0,6

Нарушенные, неиспользуемые

и иные земли

82,6 2,5

Дальнейшая оценка осуществлялась путем расчета напряженности эколо-

го-хозяйственного состояния территории в виде коэффициента абсолютной эко-

логической напряженности (Ка), определяемого отношением площади земель с

высокой АН к площади земель с более низкой АН. Значения коэффициента (Ка)

позволяют объективно оценить степень соответствия интенсивности антропо-

генных воздействий восстановительному потенциалу природных ландшафтов и

обосновать необходимость создания в регионе особо охраняемых природных

территорий (далее – ООПТ) с требуемой величиной их площади.

Значение коэффициента Ка > 5 свидетельствует о достаточно напряжен-

ной ситуации на данной территории со значительным преобладанием в структу-

ре земельного фонда удельного веса земель высокой антропогенной преобразо-

ванности. Самыми «напряженными» являются Брестский (Ка = 9,8), Малорит-

ский (Ка = 6,4) и Барановичский (Ка = 5,4) районы. Так, в Брестском районе

площадь земель с высокой антропогенной нагрузкой (АН6) составляет 18 834 га,

а площадь земель, относящихся к категории с низкой антропогенной нагрузкой

(АН1), всего лишь 1 923 га, в Малоритском районе соответственно 7 798 га

(АН6) и 1 204 га (АН1). Следовательно, для данных районов можно рекомендо-

вать увеличение площади земель экологического фонда, которые обеспечат

естественную защищенность территории, компенсируя величину антропогенной

нагрузки. Среднее значении Ка свойственно большинству районов Брестской

области, что свидетельствует об относительно невысокой антропогенной нагруз-

ке. Самыми низкими показателями по коэффициенту абсолютной напряженно-

сти характеризуются Дрогичинский (Ка = 0,6), Пинский (Ка = 0,5) и Столинский

(Ка = 0,2) районы. Несмотря на то что данные районы претерпели значительные

антропогенные воздействия в процессе мелиорации, анализ структуры земель-

ных угодий показал, что значительная часть территории в данных администра-

тивных районах занята природоохранными и неиспользуемыми землями. Так,

например, в Столинском районе 66 тыс. га приходится на земли ООПТ и неис-

196

пользуемые земли, а это свыше 20 % площади района. В то же время площадь

земель, испытывающих максимальную антропогенную нагрузку, составляет

14,99 тыс. га, или 4 % территории района. Региональные различия коэффициента

абсолютной напряженности (Ка) для территории административных районов

Брестской области представлены на рисунке.

Рисунок – Напряженность эколого-хозяйственного состояния территории

административных районов Брестской области по коэффициенту Ка

Высокие значения по показателю абсолютной напряженности характерны

для урбанизированных территорий. Наименьшими показателями антропогенной

напряженности территории среди городов областного подчинения характеризу-

ется г. Пинск. Анализ структуры земельного фонда г. Пинска показал, что более

15 % территории занимают болотные экосистемы, а площадь земель с наиболь-

шим показателем антропогенной нагрузки составляет менее 50 %. Для г. Бреста

и г. Барановичи площадь земель с наивысшим баллом антропогенной нагрузки

составляет свыше 70 %. Примечательно, что начиная с 1975 г. и по настоящее

время на территории Брестской области и в целом в Республике Беларусь

наблюдается активное развитие процессов урбанизации. Согласно материалам

переписи населения, если в 1959 г. в Бресте проживало 73 557 человек, в Бара-

новичах – 58 064 человека, в Пинске – 41 548 человек, то в настоящее время в

Бресте проживает 347 576 человек, в Барановичах – 179 166 человек, а в Пинске –

137 961 человек. Для снижения антропогенной нагрузки урбанизированных тер-

риторий необходимо проводить мероприятия по созданию рекреационных бу-

ферных зон, которые выполняли бы функцию экологического барьера. Однако в

197

настоящее время в г. Бресте ведется активное строительство многоквартирных

домов в Юго-Западном микрорайоне, многолетняя зеленая растительность уни-

чтожается, а в местах новостроек молодые деревья высаживаются лишь точечно,

что негативно отражается на экологическом балансе данной территории.

В целом для административных районов Брестской области характерен

относительно высокий показатель естественной защищенности территории и

высокий показатель по эколого-хозяйственной сбалансированности территории.

Выявленные закономерности в дальнейшем могут быть использованы в плани-

ровании территории области и землеустройстве.

Для органов различного уровня управления практическая значимость ис-

следования выражается в рекомендациях по интенсивности использования зе-

мель, выбору оптимального направления дальнейшего развития, ориентирован-

ного на сбалансированное экологически безопасное землепользование и устой-

чивое развитие территории.


1. Кочуров, Б. И. Экодиагностика и сбалансированное развитие / Б. И. Кочуров. –

М. ; Смоленск : Маджента, 2003. – 384 с.

2. Брестская область в цифрах. – Минск : Гл. стат. упр. Брест. области, 2019. – 88 с.

УДК 631.147

Т. М. СЕРАЯ, Е. Н. БОГАТЫРЕВА, Ю. А. БЕЛЯВСКАЯ

Беларусь, Минск, Институт почвоведения и агрохимии


АГРОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

В ТРАДИЦИОННОЙ И ОРГАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМАХ

ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Основной задачей агропромышленного комплекса Республики Беларусь

является обеспечение продовольственной безопасности страны. Эту задачу не-

возможно выполнить без применения научно обоснованных систем удобрения,

химических средств защиты растений, высокоурожайных сортов возделываемых

культур. В то же время интенсивное развитие традиционного земледелия связа-

но с рядом экологических рисков. Это привело к внедрению в мировую практику

хозяйствования форм альтернативного земледелия, одной из которых является

органическое производство.

Органическое сельское хозяйство представляет собой целостную систему

управления производством, которая содействует развитию и укреплению здоро-

вья агроэкосистемы. В нем делается упор на использование природных ресурсов

и отказ от синтетических удобрений и пестицидов. Органическое сельское хо-

зяйство основано на принципах и логике живого организма, согласно которым


198

все элементы (почва, растения, сельскохозяйственные животные, насекомые,

производитель и местные условия) тесно связаны между собой. Это достигается

путем применения, по мере возможности, агротехнических, биологических и ме-

ханических методов в соответствии с принципами таких связей с использовани-

ем природной экосистемы в качестве модели. Однако органическое земледелие,

как и каждое явление, имеет как своих сторонников, так и своих противников.

Цель наших исследований – оценить урожайность культур севооборота,

показатели качества урожая, плодородие почвы и экономическую эффектив-

ность в традиционной и органической системах земледелия.

Исследования проводили в полевом технологическом опыте на опытном

поле Института почвоведения и агрохимии, расположенном в ОАО «Гастеллов-

ское» Минского района на дерново-подзолистой суглинистой почве в севооборо-

те: овес сорта Юбиляр (2013, 2014 гг.) – картофель сорт Лилея (2014, 2015 гг.) –

гречиха сорта Влада (2015, 2016 гг.) – кабачок гибрид F1 Каризма (2016, 2017 гг.).

Предшественник овса – горох на зерно. Опыт заложен в двух последовательно

открывающихся полях. В каждом поле культуры возделывали в блоке с приме-

нением минеральных удобрений и химических средств защиты растений (тради-

ционное земледелие) и в блоке с применением бактериальных удобрений, ком-

постов и подстилочного навоза и биологических средств защиты растений (ор-

ганическое производство). В блоке с органическим производством солома овса и

гречихи измельчалась и равномерно распределялась по вариантам; после уборки

овса высевали люпин, после картофеля – озимую рожь на сидерацию. Повтор-

ность вариантов четырехкратная, размер делянки 29,4 м2.

В традиционной системе земледелия подстилочный навоз КРС (ПНКРС) в

дозах по 60 т/га внесен под картофель и кабачок, минеральные удобрения в до-

зах N90P30K50 – под картофель, N40K40 – под гречиху, N60P30K60 – под каба-

чок. В органической системе земледелия под картофель и кабачок внесены

ПНКРС в дозах по 40 т/га, вермикомпост – в дозах 10 т/га и 5 т/га, полиФунКур –

в дозах 2 т/га и 0,5 т/га, соответственно. Байкал ЭМ1 (по 3 л/га) внесен под каж-

дую культуру в три приема: перед посевом и в две некорневые обработки в пе-

риод вегетации.

Пахотный слой исследуемой почвы перед закладкой опыта в среднем имел

следующие агрохимические показатели: pHKCl – 6,2, содержание гумуса –

2,51 %, подвижных форм P2O5 – 601 мг/кг и К2О – 357 мг/кг почвы.

В связи с высоким плодородием почвы опыта и низкой ее засоренностью,

разница в урожае зерна овса, первой открывающей севооборот культуры, в зави-

симости от системы земледелия была несущественной. Урожайность картофеля

в варианте с органоминеральной системой удобрения при химической защите

посевов составила 39,7 т/га, гречихи – 3,00 т/га, кабачка – 146,2 т/га (таблица 1).

В органической системе земледелия наиболее эффективным удобрением был

подстилочный навоз КРС, тем не менее, по сравнению с традиционной системой

земледелия, урожайность картофеля была ниже на 12 %, гречихи – на 9 %, ка-

бачка – на 23 %.

199

Таблица 1 – Влияние систем земледелия и удобрений на урожайность культур

звена севооборота, т/га

Вариант Картофель Гречиха Кабачок

Традиционная система земледелия

ПНКРС + NPK 39,7 3,00 146,2

Органическая система земледелия

Солома + Сидерат – Фон 27,4 2,46 88,3

Фон + ПНКРС

34,9 2,72 112,5

Фон + Вермикомпост 29,2 2,22 93,0

Фон + ПолиФунКур 28,1 2,06 86,5

Фон + Байкал ЭМ1 21,5 1,73 78,5

НСР05 2,2 0,21 6,8

Наряду с получением высоких урожаев сельскохозяйственных культур не

менее важной задачей является качество растениеводческой продукции. Макси-

мальное содержание белка в клубнях картофеля (10,8 %), зерне гречихи (12,7 %)

и плодах кабачка (12,4 %) отмечено в варианте с органоминеральной системой

удобрения (таблица 2). При органической системе земледелия в зависимости от

удобрения содержание белка было в клубнях на уровне 7,2–8,1 %, зерне – 10,2–

12,5 %, плодах кабачка – 9,0–10,3 %. Содержание всех незаменимых аминокис-

лот в продукции имело выраженную тенденцию к снижению при органической

системе земледелия по сравнению с органоминеральной системой удобрения.

Однако содержание нитратов при органической системе земледелия было ниже,

чем при традиционной: в клубнях картофеля в среднем на 39 %, в плодах кабач-

ка – на 32 %.

Таблица 2 – Показатели качества урожая культур звена севооборота

в традиционной и органической системах земледелия

Вариант

Картофель Гречиха Кабачок

Бе-

лок,

%

Сумма

амино-

кислот,

г/кг

Нит-

раты,

мг/кг

Бе-

лок,

%

Сумма

амино-

кислот,

г/кг

Бе-

лок,

%

Сумма

амино-

кислот,

г/кг

Нит-

раты,

мг/кг


ПНКРС + NPK 10,8 17,44 122 12,7 32,97 12,4 24,11 340


Солома + Сидерат –

Фон 8,1 12,75 79 10,6 30,15 9,7 20,11 212

Фон + ПНКРС 7,7 11,77 86 12,5 28,60 9,7 18,22 245

Фон + Вермикомпост 7,2 16,18 92 10,2 26,40 10,3 20,60 223

Фон + ПолиФунКур 7,6 15,93 63 10,8 30,92 9,0 19,22 236

Фон + Байкал ЭМ1 7,9 13,81 51 11,5 26,56 9,4 18,58 244

200

Анализ почвенных образцов, отобранных перед закладкой опыта и в конце

ротации севооборота, показал, что увеличение содержания гумуса в почве отме-

чено в варианте с органоминеральной системой удобрения (таблица 3). При ор-

ганической системе земледелия бездефицитный баланс гумуса обеспечило вне-

сение подстилочного навоза КРС на фоне применения соломы и сидерата. В ва-

риантах с применением удобрений полиФунКур, вермикомпост и микробного

удобрения Байкал ЭМ1 наблюдается тенденция к снижению содержания гумуса

в почве. Аналогичные тенденции отмечены и в изменении содержания в почве

подвижных форм фосфора. Следует отметить, что высоко окультуренная дерно-

во-подзолистая суглинистая почва имеет высокую буферную способность, т. к.

при довольно высоком отрицательном балансе калия, а в отдельных вариантах и

фосфора, фактическое снижение подвижных форм калия и фосфора в почве бы-

ло невысоким.

Таблица 3 – Влияние применяемых систем удобрения на изменение

агрохимических показателей дерново-подзолистой суглинистой почвы

Вариант pHKCl Гумус, % P2О5, мг/кг K2О, мг/кг

1 2 1 2 1 2 1 2


ПНКРС, 120 т/га +

N280P90K200 6,30 6,28 2,37 2,60 606 629 345 347


Солома + Сидерат – Фон 6,12 6,10 2,49 2,42 602 582 362 337

Фон + ПНКРС, 80 т/га 6,18 6,19 2,47 2,59 584 593 360 366

Фон + ПолиФунКур,

2,5 т/га 6,14 6,12 2,54 2,52 598 588

367 349

Фон + Вермикомпост,

17 т/га 6,20 6,17 2,55 2,53 595 589

361 355

Фон + Байкал ЭМ1 6,19 6,15 2,60 2,55 590 576 367 334

Примечание – 1 – начало ротации (2013–2014 гг.), 2 – конец ротации (2016–2017 гг.)

В условиях полевого опыта снижение урожайности культур в системе ор-

ганического земледелия в сравнении с традиционной технологией возделывания

наблюдалось по всем изучаемым вариантам (таблица 4). Расчет изменения де-

нежной выручки сделан в USD/га на основе средней цены на продовольственный

картофель (100 USD/т), цены на гречиху 2-го класса, закупаемую для государ-

ственных нужд (229 USD/т), и цены, по которой был сдан кабачок на Столбцов-

ский плодоовощной завод (25 USD/т), а также дополнительных разноуровневых

затрат, связанных с применением микробиологических и органических удобре-

ний, сидератов, биопрепаратов и средств защиты растений.

201

Таблица 4 – Изменение денежной выручки при возделывании культур в системе

органического земледелия с учетом затрат на удобрения

и защиту растений, USD/га

Вариант

Картофель Гречиха Кабачок

Денежная

выручка Потери

Денежная


Денежная



ПНКРС + NPK 3 970 – 687 – 3 655 –


Солома + Сидерат –

Фон 2 740 –1 190 563 –107 2 208 –1 166

Фон + ПНКРС

3 490 –512 623 –83 2 813 –706

Фон + Вермиком-

пост 2 920 –1 610 508 –462 2 325 –1 549

Фон + ПолиФунКур 2 810 –1 480 472 –378 2 163 –1 362

Фон + Байкал ЭМ1 2 150 –1 816 396 –309 1 963 –1 447

УДК 81.373.211.5:004

О. Е. СИТДИКОВА1, С. М. ТОКАРЧУК

2

1Беларусь, Брест, Гимназия 1

2Беларусь, Брест, БрГУ имени А. С. Пушкина


ДРЕВЕСНЫЕ РАСТЕНИЯ В НАЗВАНИЯХ УЛИЦ БРЕСТА:

ОЦЕНКА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ

И ГИС-КАРТОГРАФИРОВАНИЕ

Улично-дорожная сеть города – это комплекс объектов транспортной ин-

фраструктуры, которые выступают как часть территории населенного пункта.

Данные объекты предназначены для движения транспортных средств и пешехо-

дов, упорядочения застройки и прокладки инженерных коммуникаций, а также

обеспечения транспортных и пешеходных связей между территориями.

Улично-дорожная сеть городов и населенных пунктов состоит из город-

ских дорог, улиц, проспектов, площадей, переулков, проездов набережных,

транспортных инженерных сооружений (тоннелей, путепроводов, надземных и

подземных пешеходных переходов), тупиковых улиц, проездов и подъездов,

парковок и стоянок.

Большинство элементов улично-дорожной сети города имеют названия.

Названия для улиц городов выбирают исходя из множества факторов. Например,

в любом населенном пункте стран СНГ сохранилось множество советских

названий: Ленина, Коммунистическая, Советская и др. Также названия улиц ча-

сто даются в честь известных исторических личностей, значимых как для терри-

202

тории всей страны или региона (такие как Свердлова, Орджаникидзе, Кирова и др.),

так и людей, связанных только с данным населенным пунктом. В частности, для

Бреста это названия в честь защитников Брестской крепости и Брестского вокза-

ла: улицы Воробьева, Гаврилова, Наганова и др. Также названия часто даются

исходя из названия других городов (Волгоградская, Луцкая, Московская), общих

особенностей территории (Набережная, Северная) и др.

Согласно анализу литературных данных, в 1566 г. г. Берестье стал цен-

тром Берестейского воеводства. Он находился на территории современной

Брестской крепости. В то время в городе насчитывался 1 091 домовладелец,

1 166 заселенных усадеб. Все постройки располагались в пределах 26 улиц, та-

ких как Бискупская, Ветряная, Виленская, Жидовская, Кустынская, Краковская,

Ковальская, Кобринская, Гнилая, Войтовская, Перевозная, Луцкая, Приорская,

Михалкова, Свиная, Угринка, Русская, Немецкая, Налозки и др. В середине ХІХ в.,

после переноса города с территории крепости, все эти названия были ликвиди-

рованы и в новом городе улицы были названы другими именами.

В послевоенное время для территории Бреста было характерно использо-

вание «древесной» тематики при выборе названия для новых улиц. С одной сто-

роны, данные названия, возможно, связаны с тем, что сами древесные породы

неразрывно связаны с дорожно-транспортной сетью города. Для любой улицы в

условиях нашей территории необходимо высаживать зеленые насаждения.

Зеленые насаждения на улицах могут выполнять следующие функции:

защитные (обеспечивают безопасность пешеходов, защищают от перегрева сол-

нечными лучами и чрезмерного шума); гигиенические (сокращают поступление

пыли, газов, улучшают микроклимат); психологического воздействия (цветом,

формой, запахом сглаживают впечатления от безликих нагромождений железо-

бетонных объемов); оптического воздействия (расчленяют однообразную про-

тяженность города) и др.

Цель настоящего исследования – выявление особенностей распростране-

ния названий древесных видов растений в пределах г. Бреста для последующего

их изучения с позиций географического краеведения и ботанических особенно-

стей названия. Для хранения, систематизации и обработки информации о назва-

ниях древесных растений в наименованиях улиц разработана и создана геоин-

формационная система.

В настоящее время в г. Бреста насчитывается 785 наименований элемен-

тов улично-дорожной сети, среди которых 775 – это улицы, из которых 247 –

наименования, отражающие внешние особенности улиц, 69 имеют растительные

названия, отображающие древесные породы.

Дороги с такими названиями очень неравномерно распределены по терри-

тории города. Больше всего «растительных» дорог в микрорайонах Плоска, Вы-

чулки, Березовка, Киевка, Дубровка. Скорее всего это связано с несколькими

причинами. Большинство этих микрорайонов – это бывшие сельские населенные

пункты с частной застройкой и небольшими улочками. Также такие названия

получали дороги, которые выходили из города и со временем обрастали жилыми

образованиями, застраивались, образуя многочисленные улицы и переулки.

203

Например, Вишневая улица. В городе их две, а также два переулка Виш-

невых, расположенных в микрорайоне Киевка. История этого микрорайона

началась в 70-е гг. ХІХ в. в связи со строительством нового железнодорожного

пути «Брест – Ковель – Киев». Отсюда и название Киевская слобода. Эта улица

одной из первых в 1929 г. вошла в черту города. Ее первыми жителями стали

служащие и рабочие железной дороги, затем ремесленники и торговцы. В целом

население Киевки жило натуральным хозяйством, современные жители шутливо

называют свой район «деревней в центре города», наверное, именно с этим свя-

зано обилие годонимов растительной тематики в этом микрорайоне.

Для того чтобы любой житель города смог сам изучить улицы города с

«растительными древесными» названиями, была выполнена интерактивная кар-

та, размещенная в свободном доступе в сети Интернет (https://arcg.is/05fWPz)

(рисунок).

Рисунок – Интерактивная карта «Дороги Бреста: древесные растения

в названиях улиц города»

На данной карте нанесены местоположения 69 улиц города, имеющих

«растительные древесные» названия.

Улицы размещены в приложении в алфавитном порядке. Изучать карту

можно либо передвигаясь по карусели фотографий, либо нажимая на пунсоны

местоположений улиц на карте. При выборе улицы происходит масштабирование

карты, которое позволяет более подробно рассмотреть особенности данной дороги.

К местоположению каждой улицы привязана фотография, отображающая

данный вид, которая сопровождается заголовком (название улицы) и описанием,

которое включает краткую характеристику вида растения, «в честь» которого

названа дорога города. В заключении описания с использованием функции ги-

перссылок привязаны отдельные файлы с дополнительными данными: «Ботани-

ческое описание», «Интересные факты», «Легенды и предания».

204

Дальнейшее развитие исследования может быть связано с изучением об-

щей протяженности каждой из этих улиц, особенностей их пространственного

распространения в городе.

УДК 332.3:004.031.42

С. М. ТОКАРЧУК, П. П. ЮХНЮК



ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ

ВЕБ-КАРТОГРАФИРОВАНИЯ В СФЕРЕ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ

И ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ

В настоящее время в научной литературе можно встретить описание зна-

чительного количества географических и иных информационных систем, в том

числе в сфере землепользования. В то же время наибольшее внимание примене-

нию ГИС-технологий уделяется в зарубежных странах, в русскоязычной литера-

туре чаще всего описываются инвентаризационные ГИС и ГИС в области зе-

мельного кадастра. Чаще всего при изучении земельных ресурсов используют

настольные ГИС-продукты. В последнее время внимание уделяется и веб-

картографированию.

В целях создания картографических веб-приложений широко используют-

ся программные продукты компании ESRI, в частности шаблоны облачной

платформы картографирования ArcGIS Online, которые позволяют сочетать кар-

ты, космические снимки, текстовый, фотографический и иллюстративно-

графический материал. При создании такого рода веб-приложений используются

простые и доступные шаблоны, которые дают возможность создать самостоя-

тельный и инновационный продукт.

Перспективные направления веб-картографирования в сфере землепользо-

вания и оценки состояния земельных ресурсов разработаны с учетом накоплен-

ного к настоящему времени значительного количества табличного, статистиче-

ского, картографического и иного материала, который имеет методическую и

практическую значимость, а также позволяет использовать существующие нара-

ботки как для более углубленного изучения земельного фонда и состояния зе-

мельных ресурсов Брестской области, так и для проведения подобных исследо-

ваний других территорий Беларуси.

Целью исследования является рассмотрение перспективных направлений

веб-картографирования в сфере землепользования и оценки состояния земельных

ресурсов на примере Республики Беларусь в целом, а также Брестской области.

В первую очередь, перспективные направления веб-картографирования

земельных ресурсов рассматривались на примере дальнейшей реализации двух

научно-исследовательских работ – «Земельные ресурсы Брестской области: со-


205

временное состояние и пространственно-временная динамика» и «Разработка и

создание интерактивных геоинформационных продуктов для целей развития ор-

ганического сельского хозяйства в Беларуси».

В настоящее время в ходе выполнения данных проектов сделана серия ин-

терактивных картографических веб-продуктов. Наиболее значимыми геоинфор-

мационными продуктами, посвященными земельным ресурсам, их современно-

му состоянию, пространственно-временной динамике, деградации земель, явля-

ются «Атлас состояния земель Брестской области» [1] и «Земельный фонд

Брестской области: информационно-аналитическая система» [2], в сфере земле-

пользования – веб-продукты на тему органического сельского хозяйства: «Про-

изводители органической продукции в Беларуси» [4], «Веб-паспорт фермерского

(крестьянского) хозяйства “ДАК”».

Для создания продуктов использовались картографические веб-шаблоны

карт историй (Story Map) ArcGIS Online. Каждый из данных шаблонов имеет

свои отличительные особенности, поэтому выбор типа шаблона обусловлен осо-

бенностями содержания веб-приложений и дальнейшим направлением их ис-


Использование созданных веб-продуктов может быть очерчено в трех ба-

зовых направлениях.

Образовательное направление может быть реализовано в ходе использо-

вания разработок при организации учебного процесса и исследовательской рабо-

ты учащихся, студентов, интересующихся и обучающихся по географическому,

экологическому и геоэкологическому направлениям. Созданные ресурсы могут

стать моделью для разработок других продуктов, способствуя увеличению об-

щего уровня осведомленности обучающихся. Следует отметить, что созданные

информационные продукты внедрены в образовательный процесс географиче-

ского факультета Брестского государственного университета имени

А. С. Пушкина. В частности, информационно-аналитическая система использу-

ется в ходе выполнения практических работ по курсу «Геоэкология», Атлас со-

стояния земель Брестской области – практических работ по курсу «Природо-

пользование и охрана природы». Все разработки используются в качестве при-

меров при выполнении лабораторных работ по курсу «ГИС-технологии» в части

«Разработка и создание картографических веб-приложений средствами карт ис-

торий ArcGIS Online». Ссылки на данные продукты и скриншоты их страниц при-

ведены в качестве примеров в лабораторном практикуме по данному курсу [3].

Научно-практическое направление реализуется при проведении приклад-

ных исследований по изучению других территорий и объектов, при разработке и

реализации научно обоснованных проектов в сфере землеустройства и земле-

пользования. В частности, разработанные алгоритмы создания веб-продуктов

для территории Брестской области могут быть применены для других областей

либо всей Беларуси в целом. На аналогии со многими информационными про-

дуктами, реализованными в целях развития органического земледелия, могут

быть реализованы веб-приложения для других организаций или других видов

хозяйственной деятельности.

206

Административное направление связано с созданием серии картографиче-

ских веб-приложений, которые могут обеспечивать эффективное управление зе-

мельными ресурсами органами государственной власти, местного управления и

самоуправления, а также содействовать просвещению населения. Созданные

продукты позволяют упростить доступ лиц к информации о земельных ресурсах,

особенностях развития сельского хозяйства в стране и регионах. В частности,

картографическое веб-приложение «Земельный фонд административных райо-

нов Брестской области на 2018 г.» используется Брестским областным комите-

том природных ресурсов и охраны окружающей среды (внедрено в деятельность

отдела контроля за охраной и использованием земель, недр, биоразнообразия

особо охраняемых природных территорий).

Перспективы развития исследования могут быть определены в двух

направлениях.

Структурно-содержательное направление. Данное направление связано,

в первую очередь, с дальнейшими детализацией и углублением проблемного по-

ля исследований – более подробного веб-картографирования, прогнозирования

состояния земельного фонда региона, развития органического сельского хозяй-

ства в Беларуси на разных территориальных уровнях. Необходимым аспектом

должно стать дополнение разработки большим количеством характеристик

(нормативные правовые акты, планы развития, проводимые мероприятия и т. д.).

Функциональное направление. Также необходимо отметить, что в настоя-

щее время реализованные веб-приложения размещены в свободном доступе в

сети Интернет, являются действующими продуктами со значительным количе-

ством просмотров. В частности, информационно-аналитическая система и база

данных «Земельный фонд административных районов Брестской области» име-

ют по состоянию на начало мая 2019 г. более 1 000 просмотров.

Выполненные приложения могут содействовать развитию деятельности

органов государственной власти, субъектов сельского, лесного хозяйств, попу-

ляризации сведений об их деятельности.

Таким образом, применение веб-картографирования средствами ArcGIS

Online для целей изучения и оценки земельных ресурсов, а также в области ра-

ционального землепользования является весьма перспективным направлением

как в географических, так и в информационных исследованиях.


1. Атлас состояния земель Брестской области [Электронный ресурс]. – Режим

доступа: https://arcg.is/1GzbX5. – Дата доступа: 28.05.2019.

2. Земельный фонд Брестской области: информационно-аналитическая система

[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://arcg.is/1CjXiz. – Дата доступа:

28.05.2019.

3. Лабораторный практикум по курсу «ГИС-технологии» [Электронный ресурс] /

ArcGIS Online. – Режим доступа: https://arcg.is/1bjubr. – Дата доступа: 30.05.2019.

4. Производители органической продукции в Беларуси [Электронный ресурс] /

ArcGIS Online. – Режим доступа: https://arcg.is/1amCrn. – Дата доступа: 29.05.2019.

207

УДК 631.4

А. Ф. ЧЕРНЫШ, А. В. ЮХНОВЕЦ

Беларусь, Минск, Институт почвоведения и агрохимии


ДЕФЛЯЦИОННООПАСНЫЕ ПОЧВЫ БЕЛОРУССКОГО ПОЛЕСЬЯ

И ИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

На территории Республики Беларусь дефляционноопасные почвы зани-

мают на пашне около 2 млн га, или 41,6 %. Большая часть из них (85 %) прихо-

дится на минеральные песчаные и рыхлосупесчаные почвы, 15 % – на торфяные.

Белорусское Полесье – основной регион распространения дефляционно-

опасных почв. Это, в первую очередь, обусловлено особенностями почвенного

покрова, сформированного на дефляционно неустойчивых водно-ледниковых и

древнеаллювиальных песках и органогенных породах. Высокая мелиоративная

освоенность (от 50 до 97 %) сельскохозяйственных земель большинства районов

Полесья способствует усилению минерализации и разрушению органического

вещества, отрицательному изменению баланса питательных веществ вследствие

выноса элементов питания из верхних горизонтов почв, а также резкому усиле-

нию ветровой эрозии [1].

В соответствии с проведенным в Институте почвоведения и агрохимии

почвенно-экологическим районированием Белорусское Полесье выделяется в

южную почвенно-экологическую провинцию (таблица).

Развитию дефляционных процессов в Полесье также способствует рельеф

территории, представленный преимущественно слабовогнутой Полесской низ-

менностью, иногда осложненной небольшими повышениями. Интенсивная ме-

лиорация, проведенная 30–40 лет назад, привела к формированию крупнокон-

турных полей, увеличила открытость территории. Сопряженным фактором де-

фляции можно считать и пониженную, в сравнении с остальными частями рес-

публики, увлажненность территории южной почвенно-экологической провин-

ции. Гидротермический коэффициент для этого региона составляет 1,2–1,3.

Совместное действие этих факторов обусловило значительное проявление

дефляционных процессов в Полесском регионе. Из общего количества пыльных

бурь (330), зафиксированных в Беларуси за последние 35 лет, 212, или 64 %,

приходятся на долю Полесья.

Таблица – Природно-экологические условия территории Белорусского Полесья

Природно-экологические

условия

Белорусское

Полесье

Республика

Беларусь

Агроклиматические условия

Сумма t > +10 оС

Сумма осадков за период с t > +10оС

ГТК

2 430

330

1,2–1,3

2 320

350

1,5

208


Морфометрия рельефа

Склоны крутизной <3о, %

Средняя длина склонов, м

Склоны крутизной 3–5о, %


Склоны крутизной >5о, %


95,1

383

3,3

308

1,6

236

65,4

390

27,6

322

7,0

271

Почвы (% от общей площади пашни)

Глинистые и суглинистые

Супесчаные

Песчаные

Торфяные

2,7

34,9

52,0

10,4

25,9

48,4

20,3

5,4

Мелиоративное состояние земель

Заболоченность, %

Завалуненность, %

Контурность, га

Дефляционноопасные почвы на пашне

64,3

7,1

15,9

64,8

42,4

26,6

11,6

41,2

Типизация почвенного покрова Полесского региона, выполненная на при-

мере ключевых участков, позволила выделить на территориях, подверженных

осушительной мелиорации, пять типов земель. Каждый из них характеризуется

определенным компонентным составом почв и близкой степенью дефляционной

опасности. Это дает основание рассматривать их в качестве агротехнологиче-

ских групп земель, которые служат основой при организации территории и пла-

нировании сельскохозяйственного использования [2].

К первой агротехнологической группе земель отнесены приподнятые плоские заболоченные обрабатываемые земли с преобладанием дерново-подзолистых заболоченных, дерновых заболоченных песчаных и небольшим (до 20 %) удельным весом торфяно-болотных низинных почв. Потенциальная дефляционная опасность их составляет 1–3 т/га в год. Вторая группа относи-тельно высоких песчаных обрабатываемых земель включает дерново-подзолистые песчаные автоморфные, оглеенные внизу, слабоглееватые, а также глееватые осушенные почвы. Этот тип земель характеризуется близкими агро-номическими свойствами почв, средней и сильной их дефляционной опасно-стью. Потенциально возможный перенос почвы ветром 6–10 т/га в год. Третья группа земель объединяет дерново-заболоченные и дерново-карбонатные забо-лоченные осушенные песчаные, а также торфяно-болотные деградированные и торфяно-болотные низинные осушенные почвы. Они отличаются сильной неод-нородностью почвенного покрова и слабой устойчивостью к процессам ветровой эрозии. Потенциальная дефляционная опасность изменяется от 8 до 13 т/га в год. К четвертой группе отнесены земли самой низкой гипсометрической ступени, то есть котловинные и котловинно-ложбинные. Преобладают осушенные торфя-но-болотные маломощные (с мощностью торфа до 1 м), с включением неболь-ших массивов осушенных дерново-заболоченных по периферии котловин или в

209

виде небольших островов в центре. Тип характеризуется менее сложным и менее контрастным почвенным покровом. Потенциально возможный перенос почвы ветром 10–12 т/га в год. Пятая группа – котловинные осушенные деградирован-ные торфяно-песчаные земли с преобладанием деградированных торфяников. Образовались в результате глубокого осушения и нерационального использова-ния почвенного покрова в сельском хозяйстве. Основной фон почв этой группы (70 %) составляют торфяно-минеральные и минеральные остаточно-тор- фянистые почвы. Дефляционная опасность – 15 т/га и более в год.

Эффективное и экологически безопасное использование мелиорирован-

ных дефляционноопасных земель Полесья может быть достигнуто, в первую

очередь, формированием рациональной структуры посевов, севооборотов, диф-

ференцированным к конкретным почвенно-экологическим условиям. Среднее

соотношение (%) возделываемых культур для агротехнологических групп земель

мелиорированных территорий Полесья приведено на рисунке.

На землях первой группы, отличающейся самой низкой дефляционной

опасностью, размещаются зернопропашные и зернотравяно-пропашные сево-

обороты с нормативной оценкой противоэрозионной роли (Нз) 0,60–0,70.

Удельный вес пропашных культур может составлять в этих севооборотах до

25 %, зерновых культур – 45–60 %, а многолетних трав – 12,5–30 %.

Земли третьей и четвертой агротехнологических групп очень ограничены

в использовании. На них размещаются, главным образом, зернотравяные и тра-

вяно-зерновые севообороты с нормативной оценкой противоэрозионной роли

0,80–0,90. Возделывание пропашных культур на этих землях не рекомендуется.

В отдельных случаях, при отсутствии на территории землепользования менее

дефляционноопасных земель и для хозяйственных целей (например, посадка

картофеля на нужды хозяйства), на землях третьей группы могут возделываться

пропашные культуры с удельным весом их не более 10 %.

1 – пропашные; 2 – зерновые; 3 – однолетние травы; 4 – многолетние травы

Рисунок – Среднее соотношение возделываемых культур

на агротехнологических группах земель в районах проявления ветровой

эрозии

210

На землях пятой группы, отличающейся самой высокой дефляционной

опасностью, вводятся только травяно-зерновые севообороты (Нз – >0,90). Мно-

голетние травы в структуре посевов должны составлять не менее 70 %. Почво-

защитная роль севооборотов может быть значительно повышена введением про-

межуточных культур.

Выделенные группы земель отмечаются на плане землепользования в

масштабе 1 : 10 000 и служат в качестве первичных единиц при организации

территории. В их пределах формируются поля и рабочие участки, устанавлива-

ется рациональный набор культур и их чередование, разрабатываются системы

обработки почвы и удобрений.


1. Почвы сельскохозяйственных земель Республики Беларусь : практ. пособие. –

Минск : Оргстрой, 2001. – 432 с.

2. Черныш, А. Ф. Дефляция почв в Беларуси / А. Ф. Черныш, Ю. А. Чижиков //

Природ. ресурсы. – 2005. – 3. – С. 38–49.

УДК 372.016:91+378

С. В. ЧУБАРО

Беларусь, Витебск, ВГУ имени П. М. Машерова


РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ПОДХОДА

ПРИ ПОДГОТОВКЕ БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ ГЕОГРАФИИ

Совершенствование методической подготовки студентов является акту-

альной задачей педагогического образования. В современном образовании зна-

чительно расширились и усложнились профессиональные задачи учителя гео-

графии. Учитель должен иметь высокий уровень мобильности в сфере познания,

обучения и воспитания, способность адаптироваться к быстро меняющейся

дифференцированной системе обучения, способность к творческой деятельно-

сти, к воспроизводству и трансляции накопленного методического опыта.

В соответствии с требованиями образовательного стандарта подготовка

будущего учителя географии осуществляется посредством реализации компе-

тентностного подхода. Компетентностный подход применительно к высшему

профессиональному образованию не является новым. Направленность на усвое-

ние знаний, умений и навыков, разнообразных способов деятельности всегда

находила отражение в трудах ученых-педагогов.

В высшем образовании компетентностный подход позволяет формировать

ключевые (академические и социально-личностные) и профессиональные ком-

петенции. Анализ работ М. Я. Виленского, И. Ф. Исаева, Н. В. Кузьминой,

В. А. Сластенина и др. позволил определить профессиональную компетенцию

как функциональную готовность к продуктивному решению профессиональных

211

задач, личностную готовность будущего педагога к деятельности, основанной на

знаниях, опыте, ценностях, которые освоены в процессе обучения в высшем

учебном заведении. При этом компетентность проявляется как комплексное ка-

чество личности, связанное с интеграцией профессиональных знаний, умений и

способов деятельности, ценностных отношений [1].

Специфика учебного предмета «География», изучающего природу, насе-

ление и хозяйственную деятельность в их разнообразии и взаимосвязи, опреде-

ляет особенности профессиональных компетенций будущего учителя географии.

Е. А. Беловолова и Е. А. Гончар [2], учитывая значительную мировоззренческую

направленность географического образования, выделяют специально-

предметные компетенции трех уровней:

1. Компетенция в области географической культуры, которая формирует-

ся в основном в процессе освоения дисциплин профильной подготовки.

2. Компетенция в области туристско-краеведческой деятельности, которая

формируется в ходе учебных полевых практик, а также при изучении курсов со-

ответствующего содержания.

3. Методические компетенции, которые формируются в системе методи-

ческой подготовки в рамках специальных дисциплин.

Методические компетенции учителя географии – это совокупность зна-

ний, умений и навыков, качеств личности, позволяющих осуществлять продук-

тивную деятельность по решению методических задач. Методические компетен-

ции будущего учителя географии представляют практический аспект его готов-

ности к профессиональной деятельности наряду с теоретическим аспектом – ме-

тодическим мышлением. Методическое мышление выступает как способ осу-

ществления познавательных, конструктивных, оценочно-коррекционных, прак-

тических и других действий учителя географии в рамках его методической дея-

тельности. Формирование методического мышления и методических компетенций

будущего учителя географии происходит в ходе его методической подготовки.

Современная методическая подготовка учителя географии представляет

собой многокомпонентную целостную систему, обеспечивающую единство тео-

рии и практики, интеграцию знаний, умений и навыков студентов, сформиро-

ванных в процессе психолого-педагогической и предметной подготовки.

В ВГУ имени П. М. Машерова система методической подготовки студен-

тов специальности 1-31 01 02 «География» (научно-педагогическая деятель-

ность) реализуется:

1) в рамках изучения специальных учебных дисциплин: «Методика пре-

подавания географических дисциплин» и «Современные технологии преподава-

ния географии»;

2) при актуализации опорных знаний, полученных студентами при изуче-

нии таких как «Педагогика» и «Психология»;

3) при прохождении студентами педагогической производственной

практики;

4) в ходе выполнения курсовых и дипломных работ методической направ-

ленности.

212

В соответствии с типовой учебной программой, целью курса «Методика

преподавания географических дисциплин» является усвоение студентами ос-

новных принципов, методов, форм организации учебной деятельности уча-

щихся применительно к содержанию школьного учебного предмета геогра-

фии и пропедевтических курсов в соответствии с возрастными особенностями

школьников. При изучении дисциплины используется модульно-рейтинго-

вая система.

Содержательная часть дисциплины представлена вопросами классической

методики преподавания географии и включает два модуля: модуль 1. «Общие

вопросы методики преподавания географии» и модуль 2. «Частная методика

обучения географии». Опора на классические положения методики – необходи-

мое условие подготовки методически грамотных и творчески работающих учи-

телей. Исходным фундаментальным звеном всей системы методики географии

является лекционный курс. В нем последовательно раскрываются общие вопро-

сы методики преподавания географии. Лекции подводят студентов лишь к само-

му существенному. Теоретические положения методики должны основываться

на обобщении опыта работы учителей географии. Чтение лекций сопровождает-

ся презентациями с наглядными материалами, используются интерактивные ме-

тоды обучения, метод проблемного изложения.

Вопросы частных методик изучаются на лабораторных занятиях. Все ла-

бораторные занятия построены таким образом, чтобы подготовить студентов к

проведению уроков, в первую очередь в ходе производственной педагогической

практики. Основные методы обучения на занятиях – практические методы. В их

реализации особое значение приобретают различные виды упражнений по фор-

мированию и отработке методических умений, связанных с решением конкрет-

ных педагогических задач:

• анализ программ учебного предмета «География»;

• анализ ежегодного инструктивно-методического письма Министерства

образования республики Беларусь «Об организации образовательного процесса

при изучении учебных предметов и проведении факультативных занятий при ре-

ализации образовательных программ общего среднего образования» (по разделу

«География»);

• подбор оптимальных методов обучения;

• обоснование системы средств обучения;

• составление календарно-тематического планирования учебного процесса;

• разработка и написание планов-конспектов уроков;

• составление протокольной записи урока и т. д.

Проведение занятий в форме деловой игры «Тренировочный урок» (вы-

ступление студента в роли учителя перед группой) способствует подготовке

студентов к непосредственной профессиональной деятельности. Участие в таких

играх помогает студентам избежать стрессовых ситуаций при проведении пер-

вых уроков на практике в школе. Кроме того, в ходе таких занятий будущие учи-

теля отрабатывают умение проводить анализ и самоанализ урока как важную со-

ставную часть педагогической деятельности учителя.

213

Важное место в методической подготовке занимает самостоятельная рабо-та студентов (далее – СРС), которая реализуется через разнообразные формы и методы (таблицы 1, 2).

Таблица 1 – Формы и методы самостоятельной работы студентов

Формы и методы СРС в ходе

лекции

Задания по усвоению знаний на уровне вос-

приятия, осмысления, распознавания, класси-

фикации, введение в текст лекции логических

опорных схем, примеров, работа с дополни-

тельной литературой по теме лекции

Формы и методы СРС в ходе

лабораторных занятий

Использование групповой работы, деловые иг-

ры, экспресс-опросы, презентации

Формы и методы СРС

во внеаудиторной деятельности

Составление библиографических списков ста-

тей научно-методических журналов, выполне-

ние творческих заданий: разработка материа-

лов для дидактических игр, «портфолио»

стран, моделирование интеллект-карт

Главная проблема в изучении методики преподавания географических

дисциплин – сокращение количества часов в связи с переходом на 4-летнее обу-

чение на первой ступени получения высшего образования, в результате чего

дисциплина приобрела практически ознакомительный характер. Многие вопро-

сы рассматриваются обобщенно, в сжатом виде.

Решать эту проблему можно посредством усиления связи преподавания

методики с преподаванием профильных дисциплин. Например, обучать студен-

тов отбору основного материала, адаптировать его для школьников, работать с

картами, приборами, инструментами, проводить эксперимент, пользоваться дос-

кой для составления педагогического рисунка, составлять описания и характери-

стики и т. д. с большим успехом могут преподаватели профильных географиче-

ских дисциплин. Занятия могут иметь и по форме, и по содержанию четкую

профессиональную направленность (как войти в аудиторию, начать общение,

создать мотивационную установку на деятельность и т. д.).

Таблица 2 – Примеры заданий для контролируемой самостоятельной

работы студентов

Тема Задание для самостоятельной

работы Форма отчетности

Учебный и учебно-

методический комплекс

по курсу «География

Беларуси»

Составить библиографический

список статей из журналов

«География», «География в

школе»

Таблица

Методика использова-

ния картографического

материала на уроках

географии

Составить примеры заданий,

направленных на работу с

географической номенклату-

рой по определенной теме

Задания (могут быть со-

ставлены в игровой фор-

ме: «аквариум», географи-

ческая почта и др.)

214


Методические особен-

ности изучения курса

«География стран и

народов»

Составьте географический об-

раз страны и оформите визит-

ную карточку страны

Визитная карточка и опи-

сание страны

Для усиления методической подготовки по инициативе кафедры гео-

графии нашего университета в учебный план для студентов специальности

1-31 01 02 «География» (научно-педагогическая деятельность) в блок специаль-

ных дисциплин была включена дисциплина «Современные технологии препода-

вания географии». В содержании методической подготовки учителя географии

должно быть усилено внимание к овладению новыми технологиями обучения.

Целью изучения дисциплины является формирование системного представления

о технологическом подходе в географическом образовании, овладение педагоги-

ческими технологиями для дальнейшего использования в практической деятель-

ности учителя географии. Содержательная часть дисциплины представлена дву-

мя модулями. В первом модуле «Теоретические основы педагогической техно-

логии. Виды технологий» рассматриваются теоретико-методологические вопро-

сы современных педагогических технологий: суть, структура, принципы, усло-

вия успешного функционирования, подходы к классификации, дается характери-

стика наиболее распространенных в практике обучения географии технологий.

Содержание второго модуля «Педагогические технологии на основе новых ин-

формационных средств» раскрывает дидактические основы информатизации об-

разования, особенности применения информационно-коммуникационных техно-

логий в географическом образовании.

Содержание лабораторных занятий в рамках курса ориентировано на при-

менение студентами теоретических знаний для решения практических задач.

Студенты разрабатывают планы уроков с использованием педагогических тех-

нологий. Положительным является момент, связанный с созданием студентами

учебных материалов «от лица» учащихся: примеров кластеров, синквейнов, ин-

теллект-карт, презентаций, графических работ и др. Это заставляет будущего пе-

дагога стать на позиции ученика, лучше понять механизм учебной деятельности

и мотивации своих учеников.

Особое значение в условиях информатизации системы образования имеет

ознакомление с электронными средствами обучения географии (далее – ЭСО).

На занятиях студенты проводят анализ имеющихся ЭСО и определяют возмож-

ности их использования, создают собственные образовательные продукты на ос-

нове использования интерактивной доски.

В рамках самостоятельной работы по данной дисциплине рассматривают-

ся вопросы использования ресурсов глобальной сети Интернет, в том числе

национального образовательного портала (http://adu.by) в обучении географии.

В целом изучение дисциплины «Современные технологии преподавания

географии» способствует формированию профессионально-педагогической тех-

нологической компетентности будущих специалистов.

215

Формирование профессиональной компетентности студентов продолжает-

ся в условиях производственной педагогической практики. Во время практики

совершенствуются все компетенции, которые формировались на аудиторных за-

нятиях. В основе процесса подготовки студентов к педагогической практике ле-

жат следующие идеи: перспективное планирование; опора на активность студен-

тов; сочетание руководства практикой с предоставлением необходимой самосто-

ятельности; создание ситуаций реальной ответственности за порученные участ-

ки профессиональной деятельности. Успешность прохождения практики опре-

деляется установкой студента на ответственное отношение к практическому

обучению, готовностью к сотрудничеству с другими людьми, умением самосто-

ятельно принимать решения, творческим отношением к будущей работе.

Перед руководителями практики стоит сложная задача – выявлять педаго-

гические таланты, развивать педагогическую культуру, адаптировать каждого

студента к педагогическим ситуациям, помогать развитию личных педагогиче-

ских умений каждого будущего учителя, создать в группе творческую обстанов-

ку при подготовке уроков и их анализе. При этом изменяются слагаемые отмет-

ки, которая выставляется за педагогическую практику. Количество показателей

для нее увеличивается, включаются не только оценки уроков, умение анализиро-

вать свои уроки и уроки товарищей, но и число уроков, посещенных у лучших

учителей школы, работа в учебном кабинете, помощь в работе классного руко-

водителя, внеклассные мероприятия, а также отношения с учащимися, желание

общаться с ними, делиться своими знаниями, стремление постичь сложную про-

фессию учителя. Организуемая руководителями практики рефлексия обеспечи-

вает обобщение представлений об уровне собственной компетентности у каждо-

го студента. Полученные результаты являются основой для создания концепции

дальнейшего самосовершенствования.

Работа студентов над курсовыми и дипломными темами методической

направленности способствует овладению исследовательской функцией учителя.

Дипломные работы, как правило, представляют собой оригинальное исследова-

ние студентом определенной проблемы, выполненное на основе анализа и

обобщения передового педагогического опыта и постановки педагогического

эксперимента.

Таким образом, компетентностный подход в системе профессионально-

педагогической подготовки будущих учителей географии является фактором

профессионального развития студентов.


1. Старчакова, И. В. Компетентностный подход как фактор профессионального

развития студентов в многоуровневом географическом образовании / И. В. Старчакова //

Учен. зап. Забайкал. гос. ун-та. Сер.: Проф. образование. Теория и методика обучения. –

2011. – 6. – С. 45–49.

2. Беловолова, Е. А. Компетенции как критерии и фактор профессионально-

личностного развития будущего педагога (на примере географического профиля) /

Е. А. Беловолова, Е. А. Гончар // Педагогическое образование: вызовы ХХI века : мате-

риалы междунар. науч.-практ. конф. – М. : МАНПО, 2010. – С. 38.

216

Секция 8

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО

УДК 502.173(476.2)

С. В. АНДРУШКО, Т. А. МЕЛЕЖ Беларусь, Гомель, ГГУ имени Франциска Скорины

E-mail: [email protected], [email protected]

ИСТОРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА

РЕСУРСОПОТРЕБЛЕНИЯ В ГОМЕЛЬСКОМ РЕГИОНЕ

Использование природных ресурсов – естественный процесс, затрагива-

ющий все сферы человеческой деятельности и приводящий к значительным

негативным последствиям, зачастую проявляющийся в частичном или полном

уничтожении природно-ресурсного потенциала территории. Существенные ан-

тропогенные изменения начинают проявляться со времени появления первых

стационарных поселений человека на территории, и особенно ярко данный

процесс наблюдается в староосвоенных регионах, к которому и относится Го-

мельский регион как часть обширного физико-географического района Бело-

русское Полесье.

Особенности ресурсопотребления в пределах Гомельского региона рас-

смотрены за период около 2 500 лет, начиная со времени появления первых ста-

ционарных поселений, а вместе с ними и существенных преобразований терри-

тории в железном веке (І тыс. до н. э.) и до современного этапа (начало XXI в.).

Для изучения истории ресурсопотребления региона предложена периодизация

по преобладающим видам хозяйственного освоения территории.

На первом этапе (в І тыс. до н. э.) на территории преобладало подсечно-

огневое земледелие, были распространены железные орудия труда, которые в

процессе хозяйственной деятельности вытеснили предметы из камня, кости, де-

рева и позволили более интенсивно заниматься земледелием, а соответственно,

и преобразовывать ландшафт, основной формой которого являлось подсечно-

огневое земледелие [1–3]. На данном этапе в местах с более плодородными поч-

вами уже было развито пашенное земледелие и скотоводство. Широкое распро-

странение получили добыча болотных железных руд и выплавка из них железа

(впервые в регионе), бронзолитейное производство, изготовление глиняных со-

судов, обработка камня, кости, ткачество, обработка кож.

На втором этапе (в I–VIII вв. н. э.) основными отраслями хозяйства были

земледелие и скотоводство. На данном этапе произошел постепенный переход от

повсеместно развитой подсечно-огневой системы земледелия к пашенной [1].

Также разводили крупный и мелкий рогатый скот, лошадей, свиней [4]. Веду-

щими отраслями домашнего производства были добыча железа из болотных руд,

кузнечное и бронзолитейное дело, обработка цветных металлов, ювелирное де-

ло. Развиты прядение, ткачество, гончарное дело, обработка камня, кости, рога,



217

дерева [1; 2]. Роль охоты и рыболовства была уже в целом незначительна –

окончательно завершился переход к производящему типу хозяйства.

На третьем этапе (IX–XVI вв.) на территории было развито многоотрас-

левое сельское хозяйство: население региона занималось пашенным земледе-

лием, животноводством, рыбной ловлей, собирательством и бортничеством,

также процветали деревенские ремесла (кузнечное, ювелирное и др.) и много-

численные промыслы. Экономической основой хозяйства было пашенное

земледелие, основные выращиваемые культуры – рожь, пшеница, ячмень.

На территории широко была распространена паровая система земледелия,

развивалось огородничество и садоводство [1]. Увеличилось количество экс-

плуатируемых видов ресурсов, что обусловлено увеличением видов хозяй-

ственной деятельности и в целом усложнением процесса природопользования

[4]. Основными используемыми ресурсами были земельные и лесные ресурсы,

железные руды, глины.

В начале четвертого этапа (XVII–XIX вв.) на территории значительно уве-

личилась людность поселений. Увеличение населения способствовало дальней-

шему развитию ремесленных хозяйств. В этот период на территории интенсивно

продолжалась разработка залежей болотных руд для местного потребления, ра-

ботали два железных завода (Дикаловский и Семеновский) [4]. К концу четвер-

того этапа для Гомельского Полесья было характерно значительное развитие

промышленности и отдельных производств (строительство, будная и гутная

промышленности), ремесел, торговли и сельского хозяйства, а также значитель-

ное увеличение численности населения.

Пятый этап (XX–XXI вв.) характеризуется значительным увеличением

численности населения и социально-экономическим развитием территории.

В ХХ в. социально-экономические и технологические факторы, общий уро-

вень развития общества обусловили переход к индустриальной промышлен-

ности и экстенсивному сельскому хозяйству. Преобладающие до этого време-

ни кустарные промыслы и ремесла уступили место новым отраслям, основу

функционирования которых, большей частью, составляло привозное сырье.

Из развитых видов деятельности на новом этапе процветали животноводство

и земледелие, которые составили основу современного агропромышленного

комплекса региона. Использование природно-ресурсного потенциала на со-

временном этапе достигло наибольших масштабов и продолжает увеличи-

ваться и далее.

За длительную историю освоения природно-ресурсный потенциал терри-

тории подвергался значительным антропогенным воздействиям. Использование

тех или иных видов природных ресурсов на каждом из этапов освоения опреде-

лялось техническими, социально-культурными и экономическими факторами

развития территории. Особенности изменения использования ресурсов района

исследования, а также динамика преобладающих видов хозяйственной деятель-

ности систематизированы в таблицах 1 и 2.

218

Таблица 1 – Особенности использования природных ресурсов Гомельского региона на начальных этапах хозяйственного освоения

Ресурс Преобладающие виды

деятельности

Этапы

I II III IV V

Промысловые живот-ные (дичь, пушнина)

Охота (звероловство), ремес-ла (обработка кости, рога, кож)

++ ++ + + +

Ягоды, грибы, травы Собирательство ++ ++ ++ + +

Рыбные ресурсы Рыболовство ++ ++ ++ + +

Дикие и домашние животные

Животноводство ++ ++ ++ ++ ++

Земельные ресурсы Подсечно-огневое земледелие

++ ++ – – –

Пашенное земледелие – + ++ ++ ++

Ресурсы животного мира (дикие пчелы)

Бортничество ++ ++ ++ + +

Сельскохозяйственная продукция

Винокуренная промышлен-ность (производство спирта из хлебных злаков и картофеля)

– – ++ ++ +

Озерные и болотные руды

Рудная промышленность (добыча и обработка желез-ных руд, кузнечное и брон-золитейное производство, ювелирное производство)

++ ++ ++ + +

Древесина, ресурсы леса

Строительство, будная (про-изводство угля, дегтя, пота-ша) и бондарная промыш-ленности

+ + ++ ++ +

Песок Гутная промышленность (про-изводство стекла из песка)

– – ++ ++ +

Глины Гончарное производство (изготовление глиняных сосудов)

++ ++ ++ + +

Таблица 2 – Особенности использования природных ресурсов Гомельского региона (вторая половина ХХ – начало ХХI в.)

Ресурс Преобладающие виды

деятельности

Вторая половина

XX в.

Конец ХХ в.

Начало ХХI в.

Полезные ископаемые

Глины Строительная промышленность ++ ++ ++

Фарфоро-фаянсовая промышленность

++ ++ ++

Нефтяная промышленность (из-

готовление буровых растворов) + ++ ++

219


Пески Строительная промышленность ++ ++ ++

Стекольная промышленность ++ ++ ++

Строительство дорог, использо-

вание как оснований инженер-

ных сооружений

++ ++ ++

Строительный

камень

Строительная отрасль, облицов-

ка зданий ++ + +

Торф Сельское хозяйство + + +-

Топливная промышленность + – –

Нефть Химическая и нефтехимическая

промышленность, топливная

промышленность

++ ++ ++

Подземные

воды

Хозяйственно-питьевое водо-

снабжение, бальнеология ++ ++ ++

Сапропели Бальнеология ++ ++ ++ Примечение – «++» – преобладающий вид деятельности, «+» – второстепенный

вид деятельности, «–» – отсутствие данного вида деятельности.

В ходе освоения территории и интенсивного использования многих видов

ресурсов природно-ресурсный потенциал региона был существенно изменен.

Истощение значительной части охотничьих ресурсов привело к снижению био-

логического разнообразия территории (значительно снизилась численность боб-

ров, многих пушных и промысловых видов), отдельные виды животных были

полностью истреблены (тарпан, тур, зубр). Земельные и лесные ресурсы в тече-

ние периода освоения были существенно преобразованы, что в значительной

степени повлияло на их современное состояние (снизилась лесистость террито-

рии, увеличилась доля обрабатываемых земель, существенно измененных в ходе

длительного освоения). Полностью выработаны запасы болотных и озерных руд,

значительно истощены запасы торфа. Интенсивно осваиваются нефтяные место-

рождения, месторождения пресных и минеральных подземных вод, что приво-

дит к нарушению равновесия в геологической среде.


1. Археалогiя Беларусi : у 4 т. / пад. рэд. В. I. Шадыры, В. С. Вяргей. – Мiнск :

Беларус. навука, 1997–2000. – Т. 2 : Жалезны век i ранняе сярэдневечча / А. А. Егарэй-

чанка [i iнш.]. – 1999. – 502 с.

2. Симакова, Г. И. Основные этапы антропогенного преобразования растительного

покрова Беларуси в голоцене / Г. И. Симакова // Литосфера. – 2007. – 2. – С. 59–69.

3. Памяць: Гіст.-дакум. хроніка Гомеля : у 2 кн. – Мiнск : БелТА, 1998. –

Кн. 1. – 608 с.

4. Гарады i вёскi Беларусi : энцыклапедыя : у 15 т. / рэдкал.: Г. П. Пашкоў (гал.

рэд.) [i iнш.]. – Мiнск : БелЭн, 2004–2011. – Т. 1, кн. 1 : Гомельская вобласць /

С. В. Марцэлеў. – 2004. – 632 с.

220

УДК 911.53:502.6

Л. А. ВОЛКОВА, С. Н. КОЗИШКУРТ



ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

И ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА ПОЛЕССКИХ РАЙОНОВ

РОВЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Особенности природопользования Ровенской области обусловлены ее фи-

зико-географическим положением. Северные и часть центральных районов об-

ласти расположены на территории Полесской низменности и относятся к зоне

Полесья. Южная часть области расположена в зоне лесостепи.

Проведенный в 60-е гг. прошлого столетия комплекс мелиоративных ра-

бот в полесской части области способствовал вовлечению в сельскохозяйствен-

ное использование ранее заболоченных и переувлажненных земель. Различные

виды использования отдельных территорий привели к значительным изменени-

ям в природных ландшафтах. Поэтому важно определить уровень устойчивости

ландшафтов.

Оценка степени и глубины антропогенного преобразования ландшафтных

систем необходима для разработки комплекса мероприятий природообустрой-

ства с целью обеспечения их экологической устойчивости.

Объектом наших исследований были бассейны малых рек полесской зоны,

так как они являются наиболее уязвимыми к постоянно растущей антропогенной

нагрузке.

Целью исследования является анализ структуры, распределения и особен-

ности природопользования в пределах бассейнов малых рек полесской зоны Ро-

венской области.

Методики, по которым определяют уровень антропогенной нагрузки тер-

ритории, включают оценку как количества, так и качества земельных ресурсов,

находящихся в естественном состоянии. Например, леса есть важнейший компо-

нент структуры экосистемы бассейна реки. Значение леса заключается в его воз-

действии на равномерность стока, продолжительность паводков, повышение

водности года в период низкой межени, положительных воздействиях на под-

земное питание. Уровень лесистости влияет на степень медико-экологического

риска территории, улучшает рекреационно-туристическую привлекательность

территории, леса способствуют сохранению производительности прилегающих

сельскохозяйственных, рыбохозяйственных и охотничьих угодий. В этой связи

изучение вопроса особенностей природопользования и природообустройства яв-

ляется актуальным.

Земли лесного фонда Ровенской области по состоянию на 01.01.2017 г. за-

нимали 810,6 тыс. га, т. е. 34,8 % площади, что почти в 2,2 раза выше среднего

показателя по Украине. Лесистость по территории области колеблется в значи-

221

тельных пределах. Наибольшие лесопокрытые площади отмечаются в пределах

отдельных бассейнов малых рек в северной части, например река Бобер – 89,6 %.

Структура использования земельного фонда в бассейнах малых рек зоны Поле-

сья Ровенской области представлена на рисунке.

Рисунок – Структура использования земельного фонда в бассейнах малых

рек

зоны Полесья Ровенской области:

1 – леса та лесопокрытые площади; 2 – земли сельскохозяйственного

использования; 3– земли государственного фонда

При определении оценки уровня антропогенного преобразования бассейна

малой реки по показателям характера природно-хозяйственного использования

земель важно знать не только площадь лесов, но и степень сельскохозяйствен-

ной освоенности, процент пашни, площадь, занятую промышленными предприя-

тиями и селитебными территориями.

Структура использования земельных ресурсов достаточно разнообразна

для отдельных бассейнов. В связи с растущим уровнем антропогенной нагрузки

на природные ресурсы и ландшафты для обеспечения сохранения равновесия

экосистем бассейнов малых рек необходимо предусматривать оптимальные со-

отношения между нарушенными и ненарушенными элементами. Согласно дан-

ным Римского клуба К. Доксиадис утверждает, что глобальная экологическое

Рисунок – Структура использования земельного фонда

в бассейнах малых рек зоны Полесья Ровенской области

Равновесие обеспечивается при структуре мирового земледелия такого

соотношения: природные территории – 80 %, сельскохозяйственные нужды –

10 %, урбанизированные и промышленные земли – 10 %, т. е. соотношение в

виде 8 : 1 : 1 [1].

На основании проведенных исследований нами были установлены соот-

ношения между территориями, находящимися в природном состоянии, промыш-

ленными и урбанизированными территориями, а также землями сельскохозяй-

ственного назначения. Анализ данных позволяет сделать вывод, что оптималь-

ное соотношение между отдельными элементами экосистем наблюдается только

в бассейнах таких рек как Бобер (25,6 : 2 : 1), Полична (9,5 : 1,4 : 1), Тусталь

(15 : 1,5 : 1), Ствига (20 : 2,9 : 1) и Льва (5,2 : 1,3 : 1).

1

2

3

222

Учитывая изменения климатических условий последних лет, при проекти-

ровании мероприятий по природообустройству первоочередными остаются за-

дачи по регулированию запасов водных ресурсов, борьбы с вредным воздей-

ствием вод (эрозия, затопление, подтопление и т. п.), разработка комплекса ме-

роприятий по повышению плодородия почв, вовлечение земель с неудобным ре-

льефом. Мероприятий требуют как урбанизированные территории, так и сель-

скохозяйственные угодья.

Изучение вопроса тенденций изменения структуры использования земель-

ных ресурсов под влиянием хозяйственной деятельности является актуальным,

имеет теоретическое и практическое значение для разработки научно обоснован-

ных проектов управления природообустройством для установления равновесия

между отдельными компонентами природно-хозяйственного использования земель.


1. Doxiadis, C. Ekistics: An Introduction to the Science of Human Settlements /

C. Doxiadis. – London, 1968. – 527 p.

УДК 626.01

Д. А. ДОМНИН1, Е. М. БУРНАШОВ

2, Е. Е. ЕСЮКОВА

1,

К. В. КАРМАНОВ2

1Россия, Москва, Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН

2Россия, Калининград, ГБУ КО «Балтберегозащита»


ВЛИЯНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

НА СОСТОЯНИЕ ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНОВ МОРСКОГО

ПОБЕРЕЖЬЯ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Положение Калининградского побережья в Юго-Восточной Балтике, его

геологическое строение, тенденция к слабому погружению побережья [1] и де-

фицит наносов в береговой зоне [2] оказывают существенное влияние на харак-

тер берегоформирующих процессов и определяют необходимость проведения

берегозащитных мероприятий [3]. Максимальные разрушения берега случаются

после штормовых явлений [4; 5]. Скорости отступания в среднем за 2007–2017 гг.

составляют от 0,2 до 0,5 м в год [6].

Для сохранения побережья применяются как естественная (природная),

так и искусственная системы защита берегов. Постоянно меняющиеся природ-

ные условия и возникающие аварийные ситуации приводят к необходимости

применения экстренных берегозащитных мер локального характера. В таких

случаях на помощь в защите берегов приходят современные технологии и новые

искусственные (синтетические) материалы [7], которые применяются в кон-

223

струкциях для увеличения продолжительности сроков службы берегозащитных

сооружений и для стабилизации берегов, подверженных обрушениям.

Крупнейшим объектом на побережье Калининградской области, для кото-

рого использован геосинтетический материал, является комплекс инженерного

укрепления склонов в г. Светлогорске общей площадью 90 тыс. м2. Участок обры-

вается к пляжу Балтийского моря под углами 20–60° и располагается на абсолют-

ных отметках от 45 м (плато, бровка откоса в западной части) до 0 м (урез воды).

Рисунок – Местоположение комплекса инженерного укрепления склонов

в г. Светлогорске

Мероприятия инженерной защиты на оползневых (оползнеопасных) скло-

нах в г. Светлогорске (противооползневые мероприятия) включают в себя строи-

тельство подпорных стен габионного типа, удерживающих сооружения глубоко-

го заложения в виде подпорных стен на свайном основании в комплексе с армо-

грунтовыми конструкциями, противоэрозионную защиту склонов металлической

сеткой с анкерным креплением к склону, а также лотки ливневой сети. В осно-

вании эти сооружения на склонах смыкаются с променадом. Назначением такого

комплекса инженерного укрепления является защита участка променада набе-

режной от оползневых, осыпных, эрозионных процессов. Фактически строитель-

ство комплекса было выполнено в период 2015–2017 гг. и в настоящий момент

комплекс находится в эксплуатации.

Особенностью данного берегозащитного сооружения явилось то, что здесь

впервые в Калининградской области комплексно использованы различные типы

геосинтетичеких материалов. Причем все искусственные материалы уложены

таким образом, что не повреждают, но обходят существующую растительность.

А в дальнейшем естественная растительность склона должна скрыть геосинтети-

ческие материалы.

Нетканый материал дорнит находится внутри габионных конструкций в

виде прослоек между слоями габионов. В соприкосновении с воздухом находит-

224

ся большое количество материала в виде геоматов, подстеленных под металли-

ческую сетку на оползневых склонах. Откосы с уклоном круче 1 : 1,5 дополни-

тельно укрепляются посредством устройства армированной насыпи. Устойчивые

откосы крутизной 1 : 1,5 – 1 : 2 закрепляются поверхностно – противоэрозион-

ной защитой (сеткой с геоматами). Средняя и верхняя часть откоса, крутизна ко-

торого достигает 50°, удерживается посредством самозабуривающихся анкеров

и металлической сетки, под которой выполняется противоэрозионная защита с

посевом многолетних трав для защиты от эрозии.

Таким образом, на всей длине сооружения встречаются следующие типы

покрытия зелеными насаждениями: деревья; травяной покров без затенения;

травяной покров под деревьями; без травяного покрова (локально, оползни); ку-

старник (в качестве подлеска); кустарник, локально внизу склона, точечно на

склоне; деревья на верхней бровке склона; деревья локально, точечно, небольшими

группами сверху у склона; деревья частично внизу склона, точечно на склоне.

В целом есть три участка склона, полностью покрытых деревьями с диа-

метром стволов ~15–20 см и характерным расстоянием между ними ~2–5 м. Тра-

вяной покров на склонах начал развиваться сразу после введения сооружения в

строй в 2017 г. Наблюдается его неоднородность по длине сооружения, которая

связана с составом почвы подстилающей поверхности, наличием влаги в грунте

и степени освещенности солнцем.

На участках склона, где оставлены деревья и подлесок, травяной покров

выражен сильнее, он разнообразнее, гуще, практически полностью скрывает

геоконструкцию в летний период. На пологом, сильно затененном участке скло-

на травяной покров выражен слабо. Там же, где хорошая освещенность между

деревьями, травяной покров очень густой и устойчивый. На тех участках склона,

где деревья отсутствуют, наблюдается неоднородность травяного покрова, что

связано со степенью освещенности склона из-за различной экспозиции поверх-

ности к солнцу, неровностей склона, с составом почвы подстилающей поверхно-

сти, наличием влаги в грунте. Часть свободных от деревьев склонов имеет по-

стоянную освещенность в течение дня, но часть склонов с неровностями и усту-

пами частично освещена, отчего некоторые участки склона имеют «пятни-

стость» травяного покрова.

Однако, несмотря на позитивную тенденцию комплекса сооружений к

удержанию склона, имеются четыре участка, на которых имеются признаки про-

текания эрозионных процессов. На первых трех (протяженностью 60 м, 132 м и

20 м соответственно) комплекс работ по эрозионной защите был выполнен на

3–5 м ниже бровки склона. Здесь наблюдаются проявления эрозионных процес-

сов в верхней части берегового склона, где под действием осадков протекают

эрозионные процессы. Выявлено вымывание грунта из-под сетки, удерживаю-

щей береговой склон. На четвертом участке протяженностью 14 м отмечаются

незначительные эрозионные повреждения берегового склона.

Таким образом, обследование, проведенное в 2018 г. в пределах комплекса

инженерного укрепления склонов в г. Светлогорске, показало, что имеются ло-

кальные незначительные повреждения незащищенной противоэрозионной защи-

225

той верхней части берегового склона, вызванные поверхностной эрозией. Здесь

зафиксировано незначительное отступание верхней бровки, вызванное эрозион-

ным размывом, в то же время повсеместного обрушения бровки и берегового

плато не происходит. Проводимые регулярные измерения положения контроль-

ных реперных марок на закрепленном береговом склоне показали полную их ста-

бильность. Не зафиксировано ни одного участка с высачиванием грунтовых вод.

Работа подготовлена при поддержке гранта РФФИ 18-55-76002 ЭРА_а

(EI-GEO).


1. Навроцкая, С. Е. Тенденции изменения уровня моря в лагунах Юго-Восточной

Балтики / С. Е. Навроцкая, Б. В. Чубаренко // Океанология. – 2013. – Т. 53, 1. – С. 17.

2. Болдырев, В. Л. Потоки песчаных наносов юго-восточной Балтики / В. Л. Бол-

дырев, В. К. Гуделис, Р. Я. Кнапс // Исследование динамики рельефа морских побере-

жий. – М., 1979. – С. 14–19.

3. Основы берегозащиты Калининградского побережья Балтики / В. Л. Болдырев

[и др.] // Baltica. – 1982. – 7. – С. 187–196.

4. Зенкович, В. П. Основы учения о развитии морских берегов / В. П. Зенкович. –

М. : Изд-во АН СССР, 1962. – 710 с.

5. Болдырев, В. Л. Штормовая переработка берегов Калининградского побережья

Балтийского моря / В. Л. Болдырев, В. М. Лащенков, О. И. Рябкова // Вопросы динами-

ки берегов и палеогеографии Балтийского моря : сб. ст. – Вильнюс, 1990. – Т. 1, ч. 1. –

С. 97–129.

6. Karmanov, K. V. Contemporary dynamics of the sea shore of Kaliningrad Oblast /

K. V. Karmanov, E. M. Burnashov, B. V. Chubarenko // Archives of Hydro-Engineering and

Environmental Mechanics. – 2018. – Vol. 65 (2). – P. 143–159.

7. Esiukova, E. Debris of geosynthetic materials on the shore of South-Eastern Baltic

(Kaliningrad Oblast, Russian Federation) [Еlectronic resource] / E. Esiukova, B. Chubarenko,

F.-G. Simon // Proc. of 7th IEEE/OES Baltic Symposium «Clean and Safe Baltic Sea and En-

ergy Security for the Baltic countries», 12–15 June 2018, Klaipėda. – P. 1–6. – Mode of ac-

cess: https://doi.org/10.1109/BALTIC.2018.8634842.

УДК 553.973

И. А. ЖЕЛЕЗНЯК



МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ ОБВОДНЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

САПРОПЕЛЯ НА ПРИМЕРЕ ОЗЕРА СУЩЕВО

Сапропель – специфическое озерное донное образование, содержащее в

себе большое количество органического вещества, биологически ценных мине-

ральных компонентов и различных микроэлементов. В связи с этим область его


226

потенциального применения очень широка: от сельского хозяйства и добываю-

щей промышленности до косметологии и медицины.

Озеро Сущево (Сыщево) – зарастающий мелководный водоем в Мостов-

ском районе Гродненской области, возле деревни Великие Озерки (рисунок).

Рисунок – Озеро Сущево (Сыщево)

Котловина озера имеет вытянутую с севера на юг овальную форму. Мел-

ководье обширное, песчаное и торфянисто-илистое, глубже – дно сапропелистое.

Сапропель карбонатного типа, максимальная толщина залежи составляет 14,5 м,

а общие запасы – 1 650 тыс. м3 [1]. Основные характеристики озера Сущево

представлены в таблице.

Таблица – Основные характеристики озера Сущево [2]

Площадь,

км2

Длина,

км

Максимальная

ширина, км

Объем воды,

млн м3

Длина

береговой

линии, км

Остаточная

глубина воды,

м

0,09 0,50 0,28 0,09 1,15 Около 1,00

Озеро полностью окружено торфяной сплавиной. Вода имеет коричневый

цвет и низкую прозрачность (0,5–0,6 м) [2]. Эти признаки позволяют отнести

озеро Сущево к водоемам дистрофного типа с очень низкой биологической про-

дуктивностью и к категории умирающих. Озеро не входит в систему природо-

охранных территорий, не включено в рыболовные угодья и нуждается в очистке

от донных отложений.

Изъятие сапропеля естественной влажности достигается при добыче сле-

дующими технологиями: экскаваторно-грейферной и ковшово-элеваторной.

При разработке обводненной залежи гидромеханизированным способом или с ис-

пользованием шнекового рабочего органа сапропель дополнительно разжижается

до влажности 97–98 %, что ведет к увеличению затрат при последующей сушке.

227

Экскаваторно-грейферная технология предполагает изъятие сапропеля с

помощью экскаватора с грейферным рабочим органом, установленным на пон-

тоне. Изъятый сапропель погружается на баржу, которая с помощью катера по-

дается к причалу для разгрузки в наземный транспорт и доставки к площадке

сушки. Рельеф поверхности залежи подводной выработки имеет вид небольшого

понижения с переуглубленными участками, расположенными в хаотичном по-

рядке, или полого-вогнутое понижение (до 2 м). Рентабельность данного способа

при разработке месторождения Сущево крайне мала из-за больших энергетиче-

ских и трудовых затрат, наличия промежуточных операций по перегрузке и

транспортировке сырья. Также из-за использования различной техники (экскава-

тор, катер, грузовой транспорт) наблюдается значительное загрязнение экоси-

стемы озера нефтепродуктами.

Использование гидромеханизированной технологии добычи сапропеля

подразумевает под собой выкачивание сапропеля заборным устройством

(земснарядом) и перекачивание по пульпопроводу в отстойники, последующее

его вымораживание и сушку. Основные недостатки способа разработки место-

рождения: предварительное разжижение сапропеля (образование пятна мутности

и увеличение затрат при сушке); отвод больших территорий под отстойники;

сброс воды обратно в озеро без предварительной очистки недопустим, поэтому

существуют значительные затраты на отвод осветленной воды. Озеро Сущево –

зарастающее, а это создает определенные трудности при применении этого ме-

тода, так как водная растительность забивает рыхлитель и наконечник, плавучий

и магистральный трубопроводы. Это, в свою очередь, приводит к значительным

простоям технологического оборудования [3].

Ковшово-элеваторная установка, которая включает в себя плавсредство,

приемное приспособление прямоугольной формы с двумя боковыми вертикаль-

ными стенками, приспособление для захвата сапропеля, транспортную линию

для сапропеля и емкость для него, погружные понтоны с возможностью их про-

дувки сжатым воздухом, позволит добывать сапропель естественной влажности.

Приспособление для захвата донных отложений представляет собой ков-

шовый элеватор Г-образной формы, расположенный внутри приемного устрой-

ства и закрепленный на нем. Транспорт осуществляется по одноцепному скреб-

ковому конвейеру с возможностью подачи на него сапропеля с разгрузочной го-

ловки ковшового элеватора через закрепленную на приемном приспособлении

секционную воронку. Схему добычи устройством можно описать так: перед экс-

плуатацией с берега в водоем выдвигается одноцепной скребковый конвейер,

плавсредство доставляется к месту добычи своим ходом или буксировкой и со-

единяется с конвейером, приемное приспособление заглубляется в продуктив-

ную толщу сапропеля. При включении ковшового элеватора сапропель захваты-

вается его загрузочной головкой, транспортируется по Г-образной траектории и

через разгрузочную головку подается в секционную воронку, откуда направлен-

но поступает на одноцепной скребковый конвейер, которым и транспортируется

в находящуюся на берегу емкость.

Главным достоинством данного способа является минимальная энергоем-

кость всех технологических процессов, а также то, что сапропель можно сразу с

228

конвейера загружать в транспорт и передавать на последующее использование

или переработку [4].

Следует отметить, что в условиях месторождения Сущево при использо-

вании ковшово-элеваторного способа не обязательно оборудование отстойников,

ведь сапропель естественной влажности можно вносить непосредственно в поч-

ву близлежащих сельскохозяйственных земель (известкование кислых почв,

снижение накопления пестицидов в растениях) или использовать в качестве

кормовой добавки животным на СПК «Озеранский» (при влажности около

60 %), а применение электросиловой установки позволит снизить к минимуму

попадание нефтепродуктов в озеро [5].

Очевидно, что добыча сапропеля вносит дополнительную антропогенную

нагрузку на экосистему озера. Поэтому выбор наиболее экологически безопас-

ной технологии является важным этапом планирования разработки месторожде-

ния. При применении гидромеханизированного способа требуются довольно

обширные площади для строительства отстойников. Это подразумевает под со-

бой уничтожение растительности и изменение рельефа территории, отводимой

для целей сушки. Образование значительного поля мутности наблюдается при

использовании экскаваторно-грейферной установки. Повышение мутности воды

ведет к ухудшению ее биологического качества и гибели планктона и бентоса.

Также наблюдается значительное загрязнение лимносистемы продуктами нефтепе-

реработки. Появление переуглубленных участков способствует появлению страти-

фикации, что, в свою очередь, при слабом перемешивании увеличивает вероятность

возникновения анаэробных зон. По сравнению с гидромеханизированной и экска-

ваторно-грейферной технологиями добыча с помощью ковшово-элеваторной уста-

новки является более экологически безопасной. Как отмечалось выше, после добы-

чи ковшовым элеватором сапропель естественной влажности может сразу загру-

жаться и транспортироваться к месту использования, а значит необходимости обо-

рудования полей сушки нет. Из-за использования минимального количества

устройств и транспорта загрязнение среды топливом будет гораздо меньше, чем

при других способах разработки месторождений. Отсутствие необходимости пред-

варительного разжижения залежи сводит к минимуму образование поля мутности.

Таким образом, применение ковшово-элеваторной установки сочетает в себе хоро-

шую экономическую и экологическую эффективность.

В результате изъятия сапропеля происходит углубление водоема, снижение

заиленности, уменьшение площади зарастания, увеличение площади зеркала при

условии очистки водоема от торфяной сплавины, создаются предпосылки для со-

здания рекреационных зон, возникает возможность рыборазведения. Применение

карбонатного сапропеля в животноводстве как пищевой добавки к кормам повышает

усвояемость жизненно важных элементов. Таким образом решается сразу две зада-

чи: восстановление водоема и получение местного сырья для сельского хозяйства.


1. Курзо, Б. В. Сапропель: полезные ископаемые Беларуси: к 75-летию Бел-

НИГРИ / Б. В. Курзо ; редкол.: П. З. Хомич [и др.]. – Минск : Адукацыя і выхаванне,

2002. – С. 305–316.

229

2. Блакітная кніга Беларусі : энцыклапедыя / Беларус. энцыкл. ; рэдкал.

Н. А. Дзісько [і інш.]. – Мінск : БелЭн, 1994. – 415 с.

3. Штин, С. М. Озерные сапропели и их комплексное освоение / С. М. Штин ;

под ред. М. И. Ялтанца. – М. : Изд-во Моск. гос. гор. ун-та, 2005. – 373 с.

4. Устройство для добычи сапропеля : пат. RU 2246592 / Ю. Д. Тарасов,

А. Б Рыжих, А. Ф. Прялухин. – Опубл. 20.02.2005.

5. Березовский, Н. И. Торфяные и сапропелевые месторождения : учеб.-метод.

пособие для студентов специальностей 1-36 10 01 «Гор. машины и оборудование» и

1-36 13 01 «Технология и оборудование торфян. производства» / Н. И. Березовский,

Б. В. Курзо, В. М. Слыш. – Минск : БНТУ, 2011. – 49 с.

УДК 004.42:632.123.1

А. А. ЗИНОВЬЕВ

Беларусь, Минск, НИИ труда


ПРИНЦИПЫ И ПОДХОДЫ

К ОЦЕНКЕ ЗАТАПЛИВАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ

На территории Республики Беларусь значительный ущерб наносят навод-

нения, которые формируются во время как весенних половодий, так и дождевых паводков. Повышение уровня воды в реках приводит к затоплениям прилегаю-щих территорий, что влечет за собой материальный ущерб, создает угрозу жизни и здоровью населения. Поэтому неотложной задачей является разработка и осу-ществление мер по предотвращению чрезвычайных ситуаций и защиты от них, поскольку это в 50–70 раз уменьшает затраты на ликвидацию последствий от причиненных ими бедствий [2]. В последние годы наблюдаются заметные изме-нения водности рек, которые связывают с глобальным потеплением и увеличе-нием антропогенной нагрузки, а также вовлечением в хозяйственный оборот зе-мель, находящихся в паводкоопасных зонах. В связи с этим одним из вопросов, связанных с использованием сельскохозяйственных земель, является их защита от опасных гидрологических явлений [5]. В Республике Беларусь основными принципами защиты населения и земель от чрезвычайных ситуаций являются заблаговременность проведения мероприятий по предупреждению чрезвычай-ных ситуаций и максимальное снижение размеров материального ущерба и вре-да, причиненного здоровью людей и окружающей среде в случае их возникнове-ния; планирование и осуществление мероприятий по защите населения и земель от чрезвычайных ситуаций с учетом их экономических, природных и других ха-рактеристик, особенностей территорий и степени реальной опасности возникно-вения чрезвычайных ситуаций; необходимая достаточность и максимально воз-можное использование сил и средств при определении объема и содержания ме-роприятий по защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций [7]. В основу процесса планирования мероприятий по уменьшению ущерба положе-ны научно обоснованные выводы специалистов-гидрологов, гидрометеорологов,

230

гидротехников, гидравликов и других специалистов водного хозяйства. На со-временном этапе развитие программно-математических средств и информаци-онных технологий сбора, обработки, анализа и отображения пространственных данных создаются предпосылки для создания новых технологий по прогнозиро-ванию и оценке масштабов наводнений, определению зон затопления для свое-временного проведения комплекса неотложных мероприятий, направленных на снижение опасности наводнений и уменьшение негативного их воздействия на условия проживания населения и функционирование хозяйственных объектов [3]. Основой структуры защиты и адаптации хозяйствования на затапливаемых землях является разработка экономических и юридических норм с учетом осо-бенностей использования паводкоопасных территорий, а также как одним из важнейших побудительных мотивов для частных инвестиций в строительстве защитных сооружений должна быть система страхования от наводнений. Стра-хование позволяет смягчить экономические последствия затоплений, обеспечи-вает безопасность людей и объектов [1]. Чтобы стимулировать внедрение такой системы, необходимо определить зоны паводковой опасности на территории, издать карты паводкоопасных зон с выделением на них границ, в пределах кото-рых возможно затопление. С помощью карты уровней страховки от наводнений пойму рек следует подразделить на зоны риска. В зависимости от степени риска затопления будет изменяться выплачиваемая страховая сумма, которая зависит от вида собственности и высоты отметки местности, на которой она расположе-на. Для того чтобы использовать страховой механизм с наибольшей эффектив-ностью для возмещения ущербов от наводнения, необходимо оценить его воз-можности и определить оптимальные границы применения. Страхование рисков возникновения наводнений и гражданско-правовой ответственности, проводи-мое как в обязательном, так и в добровольном порядке, повышает уверенность людей в преодолении негативных последствий наводнений [8]. Целесообраз-ность применения страхования как элемента предотвращения и возмещения ущерба определяется тем, что его организация не требует больших инвестиций и продолжительного времени внедрения. Страхование доступно для массового по-тенциального страхователя, и выплата страхового возмещения производится сразу после наступления страхового случая. В то же время его использование затрудняется следующими обстоятельствами: большим риском невыполнения страховыми компаниями своих обязательств перед страхователями ввиду ката-строфической природы риска и неэффективностью применения традиционных методов страхования в этом случае; несовершенством существующих методов оценки ущерба; отсутствием единой методологии страхования от наводнений и статистической информации по этому виду страхования. Для возмещения ущер-ба от наводнения следует создать многоуровневую систему, включая бюджеты всех уровней (республиканский, региональный, муниципальный) и страховой бизнес региона с различными организационными формами его деятельности, а также средства гарантийного регионального фонда. Для координации деятель-ности участников необходимо включить в нее систему информационного обес-печения субъектов страхового рынка, оценки и управления рисками, программ-ное обеспечение эффективности ее работы [10]. Основными задачами перед все-

231

ми участниками процесса борьбы с наводнениями являются разработка и реали-зация правовых и экономических норм по обеспечению защиты населения и тер-риторий от наводнений; осуществление целевых и научно-технических про-грамм; создание материальных ресурсов; сбор, обработка, обмен и выдача ин-формации в области защиты населения и территорий от наводнений; прогнози-рование и оценка социально-экономических последствий наводнений; ликвида-ция наводнений и осуществление мероприятий по защите населения, постра-давшего от наводнений; международное сотрудничество в области защиты насе-ления и территорий; планирование и осуществление мер по защите населения и территорий от наводнений; мониторинг и прогнозирование наводнений; разра-ботка и принятие единой международной концепции защиты и снижения ущерба от наводнений [7]. Одним из основных направлений в области защиты от навод-нений в Беларуси является создание и развитие механизма регулирования хозяй-ственного использования территорий, подверженных опасности затоплений, включающего административные и экономические меры, а также принятие на государственном уровне нормативной законодательной базы особого режима хо-зяйственной деятельности в бассейнах рек, что позволит эффективно использо-вать природные ресурсы, снизить степень риска формирования наводнений и ве-личину ущерба от них. Для снижения социально-экономического ущерба от наводнений в Беларуси необходимо принятие закона «О защите от наводнений», разработанного на базе закона нормативных документов по предупреждению и минимизации негативных последствий наводнений [6]. Гидрологической службе Беларуси необходимо разработать концепцию аккумуляции речного стока с це-лью комплексного использования с разработкой программ и карт возможного наводнения. Должна существовать четко разработанная и постоянно готовая к работе система по прогнозированию паводков и по оповещению населения о времени наступления наводнения, о максимально возможных отметках его уровня и продолжительности. Прогнозирование паводков и половодий должно осуществляться на основе развития широкой, хорошо оснащенной современны-ми приборами службы наблюдений за гидрометеорологической обстановкой [4]. Страховым компаниям следует рассмотреть вопрос об организации междуна-родной системы страхования от наводнений и создания международного фонда, который может быть использован для ликвидации возмещения ущерба от ката-строфических наводнений. Заключая страховые договоры с физическими лица-ми и организациями, страховые компании берут на себя определенные финансо-вые обязательства по компенсации потерь, связанных с последствиями наводне-ния. Чтобы создать более благополучные условия для своей финансовой дея-тельности, национальные страховые компании могут, в свою очередь, заключать договоры с международными перестраховочными компаниями и таким образом вовлекать последние в общий процесс страховой деятельности. В случае крупных затрат по страховым обязательствам страховые компании могут использовать фи-нансовые возможности своих международных партнеров и избегать таким обра-зом финансового банкротства. Деятельность страховых и перестраховочных ком-паний во многом совпадает с интересами государства, поскольку в конечном ито-ге она позволяет организовать своевременную помощь пострадавшим, способ-

232

ствует повышению безопасности проживания людей и представляет один из способов защиты от наводнений [9]. Таким образом, страхование является од-ним из важнейших звеньев обеспечения безопасности людей и объектов, поз-воляющих смягчить экономические последствия катастрофических затопле-ний земель.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Авакян, А. Б. Наводнения. Концепция защиты / А. Б. Авакян // Изв. РАН. Сер.

геогр. – 2000. – 5. 2. Волчек, А. А. Паводки на реках Беларуси : монография / А. А. Волчек,

Т. А. Шелест ; Брест. гос. ун-т им. А. С. Пушкина. – Брест : БрГУ, 2016. 3. Волчек, А. А. Мониторинг. Оценка и прогноз чрезвычайных си-

туаций и их последствий / А. А. Волчек, П. С. Пойта, П. В. Шведовский. – Брест : Аль-тернатива, 2012. – 428 с.

4. Катастрофы и человек / Ю. Л. Воробьев [и др.] ; под ред. Ю. Л. Во- робьева. – М. : АСТ-ЛТД, 1997. – 256 с.

5. Логинов, В. Ф. Глобальные и региональные изменения климата: причины и следствия / В. Ф. Логинов. – Минск : ТетраСистемс, 2008. – 495 с.

6. Национальная стратегия социально-экономического устойчивого развития Республики Беларусь на период 2005–2020 гг. – Минск, 2004.

7. О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера : Закон Респ. Беларусь, 5 мая 1998 г., 141-З : с изм. и доп. : текст по состоянию на 1 янв. 2011 г.

8. Алексеев, Н. А. Методика определения экономической эффективности капитальных вложений в противопаводковые и противоселевые гидротехнические сооружения / Н. А. Алексеев // Гидротехника и мелиорация. – 1975. – 8.

9. Порфирьев, Б. Н. Управление катастрофическими рисками: прио- ритет – страхованию / Б. Н. Порфирьев // Страховое дело. – 2007. – 4.

10. Шаликовский, А. В. Водные и водохозяйственные риски: анализ проблем, концептуальные основы страхования / А. В. Шаликовский. – Екатеринбург : Изд-во РосНИИВХ, 2003.

УДК 541.183.12+631.41

С. И. КОВРИК1, Н. Е. СОСНОВСКАЯ

1, И. И. КОВРИК

2

1Беларусь, Минск, Институт природопользования НАН Беларуси

2Беларусь, Барановичи, Барановичский филиал

УО ГИПК «ГАЗ-ИНСТИТУТ» E-mail: [email protected]; [email protected]

ТОРФОЩЕЛОЧНЫЕ СУСПЕНЗИИ ДЛЯ ПРЕДОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД ОТ КАТИОНОВ МЕТАЛЛОВ

Очистка сточных вод (далее – СВ) химической промышленности, цветной

металлургии, машиностроения, гальванических производств от тяжелых метал-лов (далее – ТМ) является одной из проблем защиты окружающей среды. Одним



233

из перспективных путей решения данной проблемы может стать использование торфощелочных суспензий (далее – ТЩС), основу которых составляют гумино-вые кислоты торфа. Последние обладают способностью связывать металлы в не-растворимые металл-гуминовые комплексы (далее – МГК) [1], из которых в дальнейшем можно концентрировать и рекуперировать отдельные металлы [2].

В представленной работе показана возможность очистки СВ от катионов меди, хрома и никеля из их моно- и поликатионных растворов ГК и ТЩС. Ука-занные катионы выбраны как наиболее загрязняющие СВ, а также являющиеся ценными цветными металлами.

ТЩС получали настаиванием низинного осокового торфа со степенью разложения 25–30 % в течение суток в 0,4%-ном растворе гидроксида натрия. Модельные металлсодержащие растворы готовили растворением сульфатов ме-ди, хрома, никеля, цинка и нитрата свинца в воде; концентрация катионов со-ставляла 50 мг/дм

3.

Очистка металлсодержащих растворов осуществлялась введением ТЩС различных концентраций и объемов в статических условиях. По достижении хи-мического равновесия образующийся осадок отделяли центрифугированием и в исходном растворе и фугате на атомно-абсорбционном спектрометре «Сатурн-3П-1» определяли концентрацию катионов. По разности исходных и конечных значений находили количество связанного металла.

Исследования показали, что максимальная степень очистки металлсодер-жащих растворов ТЩС может достигать 97 % (таблица). Но, несмотря на высокие значения степени очистки исследованных растворов, минимальные остаточные концентрации катионов составляли 2–10 мг/дм

3 и превышали значения ПДК, по-

этому ТЩС лучше всего использовать для предочистки металлсодержащих СВ.

Таблица – Степень очистки металлсодержащих растворов ТЩС осокового торфа (F) и содержание МГК в осадках, %

Соотношение Ме : ГК

Концентрация ТЩС

1,4 % 2,8 %

рНосад. F, % МГК, % рНосад. F,% МГК,%

хром, рНисх. 3,3

10:1 3,6 13 66 3,5 10 71

2:1 4,8 33 61 4,1 25 67

1:1 6,1 89 46 4,9 41 58

1:2 * * * 5,2 97 54

1:2,5 * * *

медь, рНисх. 5,7

10:1 5,9 15 55 5,7 11 55

2:1 6,3 53 46 6,1 31 48

1:1 6,5 84 39 6,2 48 44

1:2 7,2 97 16 6,5 92 39

1:2,5 * * * * * *

никель, рНисх. 7,1

10:1 7,4 17 47 7,3 13 51

234


2:1 7,6 66 36 7,5 42 43

1:1 9,0 78 17 8,0 54 21

1:2 * * * * * *

цинк, рНисх. 6,6

10:1 7,5 21 42 7,3 11 44

5:1 7,7 39 28 7,5 19 30

2:1 * * * 7,6 44 22

1:1 * * *

Примечание – * – осадок не образуется.

Установлено, что при избытке органического вещества в соотношении ме-

талл : ГК (Ме : ГК) образуются растворимые МГК. При этом образование раство-

римых МГК при связывании 2,8 % ТЩС наступает при относительно больших ко-

личествах органического вещества в соотношении Ме : ГК (1 : 2 и выше), чем для

1,4 % ТЩС (2 : 1 и 1 : 1). Это вызвано снижением числа ионизированных функцио-

нальных групп ГК за счет усиления межмолекулярного взаимодействия. По этой же

причине при одинаковых соотношениях Ме : ГК более разбавленные растворы

ТЩС связывают относительно больше катионов, чем концентрированные [3].

При очистке СВ реагентным способом образуются осадки, состоящие из

гидроксидов металлов, которые практически не подлежат утилизации, ухудшая

экологическую обстановку. При использовании ТЩС образуются осадки, суще-

ственно отличающиеся от гальваношламов тем, что, помимо гидроксидов метал-

лов (30–70 %), содержат 20–70 % МГК и 5–15 % продуктов взаимодействия ТМ

с органическим веществом торфа негуминовой природы (таблица). Из таких

осадков можно рекуперировать металлы [2].

Показано, что с возрастанием степени очистки металлсодержащих раство-

ров увеличивается рН осадкообразования, что ведет к уменьшению содержания

МГК в осадке.

Полученные данные позволили разработать схему очистки металл-

содержащих CВ, в которой предусмотрены направления переработки и утилизации

образующихся осадков (рисунок).

На первой стадии осуществляется предочистка металлсодержащих СВ

ТЩС. В зависимости от направления использования осадка, вводя определенные

количества ТЩС, можно очищать СВ на 80–90 %, получая осадки с

содержанием МГК 17–55 %, или очищать на 15–50 %, получая осадки с

содержанием МГК до 70 %. Доочистку до требуемых норм можно проводить

общепринятыми способами.

Таким образом, установлено, что степень очистки модельных металл-

содержащих растворов ТЩС может достигать 97 %. Особенностью использова-

ния ТЩС для очистки металлсодержащих растворов является следующее:

– с увеличением степени очистки металлсодержащих растворов уменьша-

ется содержание МГК в осадке, что вызвано увеличением рН осадкообразования;

235

– наиболее высокие степени очистки достигнуты для катионов хрома и ме-

ди, для этих же катионов получены осадки с максимальным (до 50–70 %) содер-

жанием МГК.

Предложена схема очистки металлсодержащих СВ реагентным способом с

использованием ТЩС, которая открывает возможность для дальнейшей перера-

ботки образующихся осадков известными методами.

Рисунок – Схема очистки металлсодержащих сточных вод ТЩС


1. Коврик, С. И. Нерастворимые и растворимые медь-цинк-гуминовые

соединения, полученные с использованием щелочных растворов гуминовых веществ

торфа / С. И. Коврик, Н. Н. Бамбалов, Г. А. Соколов // Природопользование : сб.

науч. тр. / Ин-т природопользования НАН Беларуси. – Минск, 2012. – Вып. 22. –

С. 242–246.

2. Тимофеева, С. С. Современное состояние технологии регенерации и

утилизации металлов сточных вод гальванических производств / С. С. Тимофеева //

Химия и технология воды. – 1990.– Т. 12, 3. – С. 237–245.

3. Жоробекова, Ш. Ж. Макролигандные свойства гуминовых кислот /

Ш. Ж. Жоробекова. – Фрунзе : Илим, 1987. – 195 с.

236

УДК 621.311.243

С. Н. КОЛДАЕВА, В. В. ПРОНСКИЙ

Беларусь, Гомель, Белорусский государственный университет транспорта


ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ СОЛНЦА ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ

ЗАГОРОДНОГО ДОМА

В настоящее время в странах, имеющих сходный с Беларусью располагае-

мый потенциал инсоляции, отмечается активное включение элементов гелио-

энергетики в систему теплофикации зданий. В нашей стране процесс тормозится

т. н. перекрестным субсидированием тарифов на энергоносители. Исключение

составляет использование гелиоколлекторов для подогрева воды в теплый пери-

од, обусловленное приходящимися на этот период высокими удельными теп-

лопотерями при транспорте теплоносителя. Сегодня гелиоколлекторы исполь-

зуются для нужд ГВС предприятий, разрабатываются проекты энергоэффектив-

ных многоквартирных домов, оснащенных такими устройствами. Однако в част-

ном домостроении, в частности в загородных домах сезонной эксплуатации, ге-

лиоэнергетика не нашла широкого применения из-за достаточно высокой стар-

товой стоимости оборудования. При этом расчет экономической целесообразно-

сти проводится без учета возможности использования располагаемого теплового

потенциала в системе дежурного отопления здания.

Цель настоящей работы – оценка теплового потенциала гелиоколлектора в

течение года и определение возможного процента замещения тепловой потреб-

ности здания в холодный период.

Месячную удельную теплопроизводительность гелиоустановки для системы

горячего водоснабжения рассчитывали по методике [1]. Полное количество тепло-

вой энергии от одного коллектора «ТеплоЭнергоЛюкс» (площадь 2,79 м2) пересчи-

тывали умножением на площадь. Потребное количество тепла для обогрева здания

по месяцам рассчитывали в соответствии с [3]. Расчетная отапливаемая площадь –

100 м2. Для дежурного отопления здания в отсутствие жильцов принимали tвн = 8 ºС,

с апреля по сентябрь – более высокие температуры. Результаты расчетов, включая

процент замещения потребной тепловой энергии, сведены в таблицу 1.

Таблица – Результаты расчета гелиоустановки

Пар

амет

р

Месяц

I II

III

IV

V

VI

VII

VII

I

IX

X

XI

XII

р

внt

8 8 8 10 16 15 8 8 8

237


мгкQ

262,3

506,9

789,0

798,1

831,3

822,0

756,2

695,9

720,0

529,6

329,1

224,3

мотQ

6437,0

9

5274,2

6

3586,3

8

889,9

2

735,6

7

–

–

–

1067,9

0

597,7

3

3203,7

1

5379,5

7

η, %

4,0

8

9,6

1

22,0

0

89,7

113,0

–

–

–

67,4

2

88,6

0

10,2

7

4,1

7

Полученные результаты показывают, что утилизация теплового потенциа-

ла гелиоколлектора в систему теплофикации здания позволяет более чем в три

раза повысить эффективность использования гелиоустановки и, соответственно,

сократить срок окупаемости.


1. Расчет и выбор гелио- и ветроэнергетической установки для горячего водо-

снабжения объектов Челябинской области : метод. указания к контрол. работе / сост.:

И. М. Кирпичникова, Л. А. Саплин, Е. В. Соломин. – Челябинск : Изд. центр ЮУрГУ,

2013. – 31 с.

2. Строительная климатология : СНБ 2.04.02-2000.

3. Тепловая защита зданий. Теплоэнергетические характеристики. Правила

определения : ТКП 45-2.04-196-2010.

УДК 332.33:338.431

А. Э. КРУПКО



ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОГО

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОГО

РАЙОНА

Центрально-Черноземный район (далее – ЦЧР) относится к территориям,

где природная среда претерпела значительные изменения. В районе практически

не осталось полностью сохраненных ландшафтов. Значительная деградация при-

роды обусловила кризисное и катастрофическое состояние многих природных

объектов, поэтому уже в ближайшие годы природопользование района должно

быть обеспечено переходом на модель устойчивого развития за счет расширен-

ного воспроизводства природных ресурсов: простого сохранения природы уже

недостаточно.


238

Кризисная ситуация в природопользовании района определяется не только

современным антропогенезом. Еще во второй половине XIX в. большая плот-

ность сельского населения обусловила сверхвысокую долю пашни (около 80 %

площади ЦЧР) за счет сведения лесов, уменьшения сенокосов и пастбищ, водо-

охранных зон. Сокращение площади лесов за сотни лет сельскохозяйственного

использования (с 30 до 8,7 %) обеспечило уменьшение в два раза длины и густо-

ты речной сети на территории ЦЧР. Общая площадь посевов в 2017 г. составила

в ЦЧР 8 750,3 тыс. га, или 52,1 % всех земельных и 65,7 % сельскохозяйствен-

ных угодий. Высокая антропогенная нерациональная нагрузка вызывает крити-

ческое ухудшение экологической обстановки района. Содержание гумуса в поч-

вах в разрезе муниципальных районов ЦЧР колеблется от 4 % в Грайворонском

МР Белгородской области до 7,3 % в Панинском районе, что в два раза ниже

нормы для черноземов и серых лесных почв. В целом в районе наблюдается

чрезмерно высокая распаханность территории. Доля сельскохозяйственных уго-

дий (13,33 млн га) в общей земельной площади района достигает 79,4 %, а их

распаханность в 2017 г. составила 77,5 %. Для достижения устойчивого состоя-

ния на черноземах максимальная распаханность должна составлять 60–65 %

сельскохозяйственных угодий, а минимальная лесистость – 15–20 % территории

[1]. Дальнейшее нерациональное использование черноземов обеспечит их гибель

в ближайшие 15–20 лет.

Негативным фактором для устойчивого природопользования является

низкая водообеспеченность ЦЧР (на 1 км2 в Росси равна 251 тыс. м

3, на террито-

рии ЦЧР – 100 тыс. м3 в год). Местный русловой сток ЦЧР, формирующийся в

русловой сети, составляет лишь 0,4 % от водных ресурсов страны. Низкая водо-

обеспеченность в ЦЧР (642 м3/чел) еще ниже в южных регионах (374 м

3/чел в

Воронежской области). В среднем для ЦЧР слой годового стока составляет

127 тыс. м3 на 1 км

2 площади, а общий объем водных ресурсов не превышают

20 км3 в год. В районе насчитывается 941 река более 10 км длиной, их общая

протяженность превышает 27 тыс. км. Реки сильно загрязнены и заилены, водо-

охранные зоны интенсивно и неправильно используются. В целом поверхност-

ные воды, включая болота, занимают небольшую площадь – 352,8 тыс. га, или

2,1 % территории района. Несмотря на снижение сброса грязной воды (с 566 млн м3

в 1990 г. до 325 млн м3 в 2017 г.) и потребления свежей воды (с 2 856 млн до

1 077 млн м3) [2], объем стоков и водопотребления на многих территориях уже

превышает возможный максимум. На уровне муниципальных районов наблюда-

ется большой перепад в обеспеченности речными ресурсами, поэтому важным

для ЦЧР является наличие озер (2 тыс. единиц), насчитываются около 8 000 пру-

дов и водохранилищ. Пруды района могут играть заметную роль в оптимизации

природопользования. Они хранят 4 % стока, объем составляет 0,45 км3, а водная

площадь превышает 27 тыс. га. Практически все они заилены, а местами даже

заболочены. Строительство новых прудов и водохранилищ почти не ведется, но

многие пруды нуждаются в капитальном ремонте, а также в благоустройстве и

озеленении территорий, что требует в ЦЧР десятки млрд руб. вложений. Так,

в Белгородской области только капитальный ремонт гидроузлов шести прудов

в 2016 г. обошелся в 35 млн руб. (около сел Красный Октябрь, Жуково, Киселе-

239

во, хут. Церковный, пос. Комсомольский, ст. Соловей). По нашему мнению,

наиболее универсальным индикатором качества окружающей среды является со-

стояние воды и водных ресурсов, которые опосредованно также показывают со-

стояние воздуха и почвы. Водные объекты района имеют преимущественно

классы качества воды: 3 «а» (загрязненная), 3 «б», (очень загрязненная) и 4 «а»

(грязная), что требует кардинального изменения стратегии водопользования. Аб-

солютно назрела необходимость всемерной очистки всех видов стоков, особенно

очистки ливневой канализации, которая не развита в ЦЧР. Поэтому основными

загрязняющими веществами, содержащимися в воде водоемов в концентрациях,

превышающих ПДК, являются взвешенные вещества и химическое потребление

кислорода [1]. Серьезной угрозой устойчивому развитию является низкое каче-

ство устаревших очистных сооружений, большинство из которых были введены

в действие еще в 60–70-е гг. Использовать воду большинства водоемов из-за ее

низкого качества на данный момент невозможно в хозяйственных целях, но в

перспективе нарастающее с каждым годом ухудшение качества подземных вод

будет требовать и их очищения. По расчетам американских ученых, очищение

всех видов стоков является наиболее экономически выгодным способом повы-

шения качества подземных и поверхностных вод. В 2016 г. были проведены рас-

чистки и экологические реабилитации реки Жигалка в г. Тамбове, реки Псел в

г. Обоянь и других рек. Жители получили великолепные рекреационные зоны,

а сами реки стали более полноводными, но расходы при этом составили не-

сколько млн руб. на 1 км русла.

Низкий уровень лесистости в ЦЧР также является крайне негативным

фактором для достижения устойчивого состояния водных и почвенных ресурсов.

Именно вырубка лесов в ЦЧР вызывает слишком короткие весенние половодья,

загрязнение и обмеление рек. Лесные земли составили в 2018 г. 1,536 млн га, или

8,7 % общей площади района, при необходимом минимуме для защиты почв,

благоустройства населенных пунктов и охраны водных объектов района 16–17 %

территории (а с учетом снижения дисбаланса по выбросам и утилизации угле-

кислого газа лесистость ЦЧР должна достигать 20–25 % – еще около 1,2–2 млн га).

Примерно такую же величину (23–24 %) составляет, по нашим расчетам, леси-

стость территории ЦЧР с учетом достижения устойчивого состояния всех типов

местности района [1]. В этом отношении в большинстве МР и сельских поселе-

ниях (далее – СП) ЦЧР сохраняется кризисная и критическая ситуации, а во мно-

гих районах и катастрофическая. Минимальный показатель лесистости в ЦЧР

равен почти нулю (0,05 %) – в Воловском МР Липецкой области. Удовлетвори-

тельная ситуация с лесными землями наблюдается только в Моршанском МР

Тамбовской области (29,4 % – максимальный показатель в районе). Сейчас под

лесами, древесно-кустарниковой растительностью, многолетними насаждениями

занято лишь около 12 % площади ЦЧР [1]. Поэтому, чтобы приостановить угро-

жающее для будущего падения плодородия и деградации почв, вполне целесо-

образно было бы сознательное выведение части наименее продуктивных угодий

из сельскохозяйственного оборота и превращение их в залежь и в полезащитные

лесонасаждения.

240

Проблемой в ЦЧР является низкая экологизация промышленности и

транспорта, что требует кардинальной модернизации производства, снижения

отходности и улучшения очистки вод и отходов. В настоящее время в регионах

района нарастают экологические проблемы, обусловленные деградацией почв,

загрязнением воздуха и воды, исчезновением малых рек, постоянным ростом

транспортных потоков, кризисом в лесном и дисбалансом в сельском хозяйстве,

безработицей и деградацией населения. Не упорядочены в городской местности

района, а в сельских территориях мало развиты водоснабжение, канализация,

наблюдается нерациональный выпас скота. Проблемами является почти полное

отсутствие раздельного сбора мусора, бытовых, производственных отходов и их

недостаточная переработка. Использование водных ресурсов, почв и лесов насе-

лением и предприятиями ЦЧР часто можно отнести к криминальному природо-

пользованию.

Снижение выбросов в атмосферу связано, прежде всего, с оптимизацией

металлургии и автотранспорта. Сокращение стационарных атмосферных выбро-

сов на 20 % к 2024 г. можно добиться, прежде всего, за счет черной металлургии

(при сохранении или росте производства) путем кардинальной замены старых

доменных технологий производства чугуна на инновационные доменные печи

(типа «Россиянка»). Необходимо во много раз увеличить налоги и штрафы за

выбросы в атмосферу, а также создать экономический механизм борьбы с эмис-

сией СО2, при котором предприятия и владельцы транспортных средств должны

обеспечить необходимый объем посадки леса для утилизации производимого

ими углекислого газа. Эмиссия углекислого газа на крупнейшем предприятии

ЦЧР требует посадки 0,8–0,1,2 млн га (стоимость такой посадки и ухода за дере-

вьями в течение 5 лет составляет примерно 25–40 млрд руб. – 5–8 млрд руб.

в год). Надо отметить, что в последние годы на НЛМК удалось немного снизить

удельные выбросы в атмосферу, но все равно доменные печи комбината остают-

ся абсолютным главным загрязнителем атмосферы района, а в Липецкой области

на НЛМК приходится свыше 2/3 загрязнений атмосферного воздуха. Реальным

механизмом кардинального улучшения экологической ситуации в этой отрасли

должно быть административное воздействие, в крайнем случае может быть

необходима даже реприватизация предприятий черной металлургии. Запредель-

ный уровень деградации и угнетения окружающей среды в ЦЧР требует исклю-

чительно мощного повсеместного воздействия для восстановления природной

среды района и соответствующих финансовых инвестиций, что обусловливает

коренное изменение стратегии природопользования. В целом в ЦЧР нужно в

ближайшие годы вкладывать в охрану природы до 5–10 % годовых инвестиций

района (785,5 млрд руб. в 2017 г.) или 40–80 млрд руб. ежегодно. В этом случае

можно будет уже через несколько лет достичь кардинального изменения и

улучшения природопользования в водной, лесной и аграрной сферах.


1. Крупко, А. Э. Факторы, проблемы и основные направления устойчивого раз-

вития Центрально-Черноземного района / А. Э. Крупко, В. Б. Михно // Вестн. Воронеж.

гос. ун-та. Сер. «География и геоэкология». – 2019. – 1. – С. 55–73.

241

2. Регионы России. Социально-экономические показатели. 2018 : стат. сб. / Рос-

стат. – М., 2018. – 1402 с.

УДК 502.3:631

А. Э. КРУПКО



ПРОБЛЕМЫ АГРАРНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОГО РАЙОНА

Центрально-Черноземный район (далее – ЦЧР) относится к сельскохозяй-

ственным районам страны, где природные ландшафты давно испытывают боль-

шую антропогенную нагрузку. Природная среда этого региона очень важна для

обеспечения устойчивого развития и продовольственной безопасности России.

В регионе в 2016 г. было произведено 14,4 % сельскохозяйственной продукции

Российской Федерации и 57,4 % ЦФО. Однако в ЦЧР наблюдается заметная де-

градация почв, лесов и водных ресурсов, поэтому уже в ближайшие годы приро-

допользование здесь должно быть обеспечено переходом на модель устойчивого

развития за счет расширенного воспроизводственного подхода к использованию

природных ресурсов. Посевная площадь в 2016 г. составила в ЦЧР 8 640,3 тыс.

га, или 51,5 % земельных и 64,8 % сельскохозяйственных угодий (таблица).

Таблица – Распределение сельскохозяйственных угодий на 01.01.2017 г.,

тыс. га [1]

Регион Всего

земель

Сельско-

хозяй-

ственные

угодья

Пашня Сено-

косы

Паст-

бища

Много-

летние

насажде-

ния

Залежь

Белгород-

ская

2 713,4 2 134,3 1 646,8 55,8 399,3 34,0 –

Воронеж-

ская

5 221,6 4 077,6 3 049,9 159,1 777,2 51,9 39,3

Курская 2 999,7 2 438,0 1 943,3 98,3 367,6 28,1 0,7

Липецкая 2 404,7 1 953,5 1 552,6 83,9 281,3 35,6 0,1

Тамбов-

ская

3 446,2 2 724,7 2 127,7 165,9 389,0 32,4 9,7

ЦЧР 16 785,6 13 328,1 10 320,3 563 2214,4 182 49,8

Сельскохозяйственные угодья достигли в ЦЧР на начало 2017 г. 13,33 млн га,

их доля в общей земельной площади района 79,4 %, а распаханность равнялась

в 2017 г. 61,5 %. На район приходится 0,98 % территории и 8,8 % пахотных зе-

мель России. Слишком высокая и нерациональная сельскохозяйственная нагруз-


242

ка вызывает постоянное ухудшение экологической обстановки всех регионов

ЦЧР. При этом степень сельскохозяйственной освоенности территории доста-

точно однородна на уровне областей, но очень существенны различия между

муниципальными районами (далее – МР). В ряде МР доля сельскохозяйственных

угодий превышает 90 % всей земельной площади, в то же время есть районы, где

доля сельскохозяйственных угодий меньше 3/5 от их земельной площади. Сред-

ний уровень запашки в сельскохозяйственных угодьях в целом по ЦЧР составля-

ет 77,4 %, а по областям он варьирует следующим образом: от 74,5 % в Воро-

нежской области до 79,7 % в Курской [2]. В то же время в отдельных районах

доля пашни составляет только около половины сельскохозяйственных угодий и

меньше 2/5 всей земельной площади. Это углубляет дифференцированный под-

ход к оценке природного состояния разных территорий (прежде всего почв).

Наиболее распространенными почвами в регионе являются черноземы, облада-

ющие высоким естественным плодородием; на них приходится 80 % всех почв,

среди которых преобладают типичные черноземы (28 % площади) [1; 3; 4]. Низ-

кое (5 %) среднее содержание гумуса в черноземах за последние 5 лет снизилось

еще на 0,1 %. Высокая распаханность и нерациональное использование мине-

ральных удобрений привели к тому, что каждый второй гектар пашни закислен,

а треть территории подвержена эрозии, при этом теряется в два раза больше пи-

тательных веществ, чем вносится с удобрениями. Из общей площади сельскохо-

зяйственных угодий ЦЧР около 39 % являются эрозионно опасными и 18 % де-

фляционно опасными, также 3 % почв района переувлажнены, 4 % заболочены,

53 % кислые [3].

В сельском хозяйстве ЦЧР наблюдается множество проблем: нерацио-нальное использование земель, дисбалансы в структуре посевов (избыток посе-вов зерна и подсолнечника) и между отраслями животноводства (стадо КРС по-чти во всех областях постоянно сокращается). Площадь кормовых культур (30 % всей посевной площади ЦЧР в 1990 г.) в 2016 г. по сравнению с 1990 г. умень-шилась в 4,1 раза и составила в 728,4 тыс. га, или 8,4 % всей посевной площади. На половине из используемых площадей за последние 25 лет практически не вносились минеральные и органические удобрения, а 1,36 млн га посевных пло-щадей уже выбыли из оборота [4]. Во многих муниципальных районах ЦЧР в 2016 г. баланс питательных веществ в почвах, а в Тамбовской области почти во всех районах, был отрицательный. Только за один год черноземы на пахотных землях Тамбовской области от несбалансированной структуры посевных площа-дей и неправильных севооборотов теряют 1,75–3,3 млн т гумуса, а приобретают лишь 10–20 тыс. т: темпы потери гумуса в сотни раз превышают темпы его накопления. Даже в Белгородской области, где в среднем в 2016 г. было внесено 7,2 т/га органических удобрений (7 885 тыс. т), доля пашни, на которой осу-ществлено внесение органики, составила лишь 11,9 % от общей площади пашни [1]. Доля посевов кормовых культур в регионах ЦЧР колебалась от 13,2 % в Бел-городской области до 4,5 % в Тамбовской, а в муниципальных районах (за ис-ключением Лискинского района Воронежской области – 36,3 %) от 3 до 20 % (минимум наблюдается в Петровском МР Тамбовской области – 0,9 %), что да-леко от рационального природопользования. Произошел переход к монокуль-

243

турному земледелию – к производству зерна и подсолнечника. Поэтому для ЦЧР необходимым и актуальным является развитие «биологического» зеленого сель-ского хозяйства. Перевод сельского хозяйства на биологическую и экологиче-скую основу требует расширения животноводства, полевого травосеяния, увели-чения посевов бобовых и сидеральных культур, внесения в почву соломы и дру-гой органики. Сюда входят минимальная и нулевая обработки почвы, целью ко-торых является сохранение верхнего слоя почвы, а также научно обоснованное чередование культур (севообороты, ландшафтное внутрихозяйственное устрой-ство, объединяющее в пределах севооборота разные по рельефу, плодородию, литологии, влажности почвы, микроклимату и т. д. типы земель).

Решение этих задач возможно на основе ландшафтно-экологического

(адаптивного) земледелия, базирующегося на почвозащитной контурно-

мелиоративной организации ландшафтов, учитывающей природные особенности

структурных элементов территории. Ландшафтно-экологический подход к зем-

леделию апробирован в ряде районов ЦЧР и рекомендован к более широкому

внедрению. Также одним из важнейших направлений оптимизации аграрного

природопользования ЦЧР является развитие сбалансированного сельского хо-

зяйства, которое включает в себя не только элементы органического земледелия,

адаптированного к ландшафтным особенностям типов местности, но и традици-

онное (биологическое) животноводство. Адаптивное земледелие подразумевает

значительные посевы кормовых трав, что требует расширения скотоводства.

Для сохранения плодородия почв нужен баланс между животноводством и рас-

тениеводством (требуется одна голова КРС на 3–3,5 га пашни или на 1–1,2 га

кормовых культур). Для получения же нужного для восстановления гумуса ко-

личества органики в ЦЧР необходимо 6–8 млн голов КРС, что было недостижи-

мо даже в советское время, когда в ЦЧР насчитывалось 4 828 тыс. голов КРС и

3 038 тыс. овец и коз (1991 г.). На начало 2017 г. число КРС составило в рай-

оне лишь 1,070 млн голов и 601,6 тыс. овец и коз [2]. Ускоренное разведение

КРС возможно на основе инновационного (технологического и организационно-

го) развития мелкохозяйственного сектора сельского хозяйства, особенно КФХ.

Такое развитие должно происходить за счет кооперации и интеграции КФХ и

личных подсобных хозяйств (далее – ЛПХ) с компаниями, предприятиями-

интеграторами, которые могли бы на себя взять функции заготовки, транспорти-

ровки, хранения, подработки, переработки и реализации продукции. Производ-

ство сельскохозяйственной продукции должно иметь несколько направлений,

чтобы максимально использовать весь трудовой потенциал района: в организа-

циях, в КФК, в ИП и ЛПХ. В перспективе производство биотехнологической

продукции крупных предприятий нужно сокращать или менять сами технологии

(например, в Белгородской области предполагается заменить антибиотики про-

биотиками в течение трех лет, что позволит мясной продукции региона стать

значительно более полезной и конкурентоспособной). Экологически чистое

(биологическое) производство нужно ориентировать на малые и средние пред-

приятия, хозяйства населения и КФК. По оценке губернатора Белгородской об-

ласти Е. Савченко, потенциал мелкотоварного производства сельскохозяйствен-

ной продукции региона по объему вполне сопоставим с объемом индустриаль-

244

ного крупного производства [4]. По нашему мнению, мелкотоварное производ-

ство сельскохозяйственной продукции во многих районах ЦЧР может вырасти в

несколько раз при его организационной, финансовой и технической модерниза-

ции. При этом переход от малопродуктивного зернового хозяйства к высоко-

урожайным кормовым и техническим культурам позволяет в значительной сте-

пени снизить выбросы парниковых газов, так как эмиссия кислорода этими

культурами соразмерна с лесными площадями.

Инерция природоразрушительных процессов создает необходимость не-

отложного проведения политики устойчивого природопользования на регио-

нальном и муниципальном уровнях, разработки срочных мер по оптимизации

использования агроклиматических ресурсов локальных территорий (конкретных

типов местности и хозяйств). При этом если сами мероприятия по оптимизации

различных аспектов аграрного природопользования в ЦЧР достаточно широко и

глубоко разработаны, то недостаточно исследовано состояние природных систем

на муниципальном и локальном уровнях. Поэтому одним из важнейших направ-

лений изучения устойчивого природопользования района является исследование

ландшафтно-экологического состояния муниципальных образований.


1. Крупко, А. Э. Факторы, проблемы и основные направления устойчивого раз-

вития Центрально-Черноземного района / А. Э. Крупко, В. Б. Михно // Вестн. Воронеж.

гос. ун-та. Сер. «География и геоэкология». – 2019. – 1. – С. 55–73.

2. Регионы России. Социально-экономические показатели. 2018 : стат. сб. / Рос-

стат. – М., 2018. – 1402 с.

3. Трофимов, И. А. Агроландшафты Центрального Черноземья / И. А. Трофимов,

Л. С. Трофимова, Е. П. Яковлева // Поволж. экол. журн. – 2013. – 3. – С. 336–345.

4. Хицков, И. Ф. Проблемы устойчивого (сбалансированного) развития аграрно-

природных систем ЦЧР / И. Ф. Хицков, А. Э. Крупко, А. И. Зарытовская // Вестн. Во-

ронеж. гос. ун-та. Сер. «Экономика и упр.». – 2015. – 4. – С. 36–44.

УДК 504.064

В. Г. ЛЕВАШКЕВИЧ1, А. С. ГЛАЗ

1, С. Е. ШПАК

2

1Беларусь, Минск, Институт природопользования НАН Беларуси

2Беларусь, Минск, ОАО «Газпром трансгаз Беларусь»


СИСТЕМА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

ПОДЗЕМНЫХ ХРАНИЛИЩ ГАЗА В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ

В настоящее время в Республике Беларусь эксплуатируются три подзем-

ных хранилища газа (далее – ПХГ): Прибугское (Брестская обл.), Осиповичское

(Могилевская обл.), Мозырское (Гомельская обл.).



245

Основным элементом геоэкологического мониторинга ПХГ являются га-

зо-, геохимические параметры подземных вод и состав подпочвенного воздуха.

Это связано с тем, что наличие искусственной газовой залежи оказывает воздей-

ствие на состояние подземных вод и воздух подпочвенного слоя как при нор-

мальных условиях ее эксплуатации, так и при проявлении различных аварийных

ситуаций и осложнений. Параметры вод могут быть подвержены воздействию в

результате перетока газа из пласта-коллектора в вышележащие отложения по за-

колонному пространству скважин в связи с низким качеством его цементажа или

из-за неоднородности горных пород, способствующих наличию (или появлению)

литологических «окон» или разрывов пород, которые проявляются только при

эксплуатации ПХГ. Подобные перетоки газа могут привести к изменению со-

ставляющих пластовой воды и воздуха в подпочвенном слое пород в пределах

рассматриваемой территории.

Дестабилизации химического и газового состава природных вод, особенно

в зоне их активного использования населением (водозаборы, колодцы, родники

и др.), могут быть вызваны также функционированием инфраструктуры ПХГ,

сельскохозяйственных и промышленных предприятий, расположенных в районе

ПХГ. Реальное воздействие ПХГ на указанные объекты может быть выявлено

путем углубленного изучения динамики изменения газо-, геохимических пара-

метров проб воды, отобранных из объектов исследований.

В настоящее время в пределах Прибугского, Осиповичского и Мозырско-

го ПХГ осуществляется геоэкологический мониторинг подземных вод и подпоч-

венного воздуха (рисунок 1).

А Б

246

В

Мониторинг организован более 20 лет назад в пределах Осиповичского и

Прибугского ПХГ и более 10 лет назад – в пределах Мозырского ПХГ. В насто-

ящее время геоэкологический мониторинг целенаправленно выполняется с орга-

низацией базы данных по каждому объекту исследований и ряду газо-, геохими-

ческих параметров. Исследования проводятся два раза в год: весной – при ми-

нимальных объемах газа и пластовых давлениях в газовой залежи и осенью –

в период полного заполнения хранилищ газом. База данных, полученная в про-

цессе мониторинга, содержит результаты ионно-солевого состава природных вод

по более чем 15 компонентам, данные о составе водорастворенных и свободно

выделяющихся газовых ассоциаций, а также результаты изучения подпочвенных

и атмосферных газов. Среди газовых ассоциаций особое внимание уделено ме-

тану, составляющему более 95 % объема газа ПХГ.

Основными объектами мониторинга являются недра на глубину гидро- и

газодинамического воздействия эксплуатации ПХГ, водоносные горизонты, под-

земное пространство зоны аэрации и почвенного покрова. Периодически прово-

дятся исследования атмосферы в пределах ПХГ и сопредельных территорий пу-

тем отбора проб воздуха на высоте 1 м от дневной поверхности по системе опре-

деленных станций (точек).

Основная цель исследований заключается в определении динамики газо-,

геохимических параметров пластовых вод, оценке в этой связи уровней дестаби-

лизации природных объектов, степени безопасности жизнедеятельности населе-

ния и выработке рекомендаций по предотвращению возможных чрезвычайных

ситуаций, связанных с эксплуатацией газовых залежей. Особое внимание при

геоэкологическом мониторинге уделяется изучению газо-, геохимических пара-

метров пластовых вод каждого исследуемого горизонта с целью оценки воздей-

ствия эксплуатации ПХГ на качество воды в регионе исследований и, особенно,

на качество воды хозяйственно-питьевого назначения.

247

Геоэкологический мониторинг в районе ПХГ тесно связан с системой

производственно-технологического контроля, так как исследования природных

вод позволяют получать данные, направленные на оценку состояния газовой за-

лежи и, в случае отклонений от проектных решений, проводить мероприятия по

их устранению. В ряде случаев данные геоэкологического мониторинга могут

быть положены в основу рекомендаций по совершенствованию технологий экс-

плуатации ПХГ путем оптимизации промышленных мощностей.

Прибугское ПХГ

В пределах Прибугской структуры основным объектом хранения газа яв-

ляются песчаные отложения страдечской свиты кембрийских отложений.

Наблюдениями за газо-, геохимическим режимом подземных вод охвачены эта-

жи всех водоносных горизонтов осадочного чехла структуры, включая протеро-

зойские отложения (рисунок 2А). Гидрогеохимический разрез структуры харак-

теризуется преимущественно пресными водами с минерализацией менее 1 г/дм3

и только в низах разреза отмечены воды с солесодержанием более 1,0 г/дм3

.

Сеть наблюдений охватывает в основном контрольные скважины фонда

ПХГ, практически все водозаборные скважины, эксплуатирующие четвертичные

отложения в районе ПХГ, родники и колодцы. Всего для исследований вод глу-

боких отложений привлечено более 20 скважин фонда ПХГ, четвертичных от-

ложений – более 15 станций (водозаборные скважины, родники, колодцы). Во-

дозаборные скважины размещены преимущественно в деревнях.

А Б

Рисунок 2 – Схематичный разрез Прибугской (А) и Мозырской (Б) структур

Для контроля параметров грунтовых вод, эксплуатируемых колодцами,

использовано 23 станции, расположенные в дд. Орля (2 шт.), Костари (2 шт.)

Сивки и др. Важным элементом сети станций является Волчинский гидрогеоло-

гический участок, расположенный в долине реки Пульва и состоящий из шести

наблюдательных скважин разной глубины.

Расположение сети наблюдений обеспечивает получение полной инфор-

мации о состоянии природных вод в рассматриваемом регионе. Принятый поря-

док исследований позволяет оценить газо-, геохимические параметры пластовых

248

вод при нормальных и экстремальных условиях эксплуатации хранилища путем

отбора проб. Пробы пластовых вод исследовались в лабораторных условиях.

Химический состав вод включал в основном определения следующих парамет-

ров: K+, Na

+, Ca

2+, Mg

2+, Cl

-, SO4

2-, HCO3

-, CO3

2-, NO3

-, минерализация, рН. Со-

держание параметров определялось в мг/дм3, мг-экв., %-экв. Для определения

состава растворенных в воде газовых ассоциаций отобранные пробы воды дега-

зировались в лабораторных условиях, а затем проводилось определение общего

газонакопления в воде и отдельных компонентов растворенного газа в объемных

процентах: CH4, H2S, H2, O2, N2, Ar, CO2. В последнее время среди газовых ком-

понентов особое внимание уделяется определению растворенного в пластовых

водах метана.

В пределах ПХГ также организован локальный мониторинг подземных

вод глубоких горизонтов с исследованием напорных вод нижнекембрийских отло-

жений спановской свиты опущенного блока (скв. 5р), поднятого блока (скв. 117)

структуры и вод четвертичных отложений из водозаборной скважины, располо-

женной на базе ПХГ. Исследуемые параметры: уровни воды, температура, пока-

затель рН, минерализация, концентрация сульфат-иона, хлорид-иона, СПАВ и

нефтепродуктов.

По состоянию на 2019 г. отмечены резкие колебания показателей химиче-

ского состава грунтовых вод. Воды колодцев и родников наиболее часто не удо-

влетворяют требованиям, предъявляемым к качеству питьевых вод, по таким па-

раметрам, как повышенное содержание нитратов, высокая общая жесткость и

повышенная общая минерализация. В ряде колодцев в период наблюдений про-

слеживалась тенденция к снижению уровней антропогенного загрязнения

(дд. Костари, Волчин и др.), в других местах имела место тенденция роста за-

грязнения (д. Дубовое, Загородняя и др.). Наличие метана в растворенном в

грунтовых водах газе в течение всего срока наблюдений (по состоянию на

2018 г.) не отмечено. Химический состав вод глубоких горизонтов стабилен во

времени. В целом напорные воды четвертичных отложений в районе исследова-

ний удовлетворяют требованиям, предъявляемым к питьевым водам в Республи-

ке Беларусь.

Имеющиеся материалы мониторинга природных вод указывают на отсут-

ствие влияния циклических процессов эксплуатации подземной газовой залежи

на современное геоэкологическое состояние и тенденции изменения химическо-

го и газового составов вод, активно используемых для нужд водоснабжения в

пределах Прибугского ПХГ и на сопредельных территориях.

Осиповичское ПХГ

Схема расположения станций (скважин) геоэкологического мониторинга

ПХГ показана на рисунке 1Б. Исследованиями охвачены водоносные горизонты

структуры, включая горизонты основного пласта-коллектора хранения газа и

грунтовые воды. В пределах структуры создана геоэкологическая сеть, в кото-

рую входят глубокие скважины фонда ПХГ (более 25 шт.), водозаборные сква-

жины на четвертичные отложения, колодцы и родники (более 15 шт.). Сеть

станций отбора проб подпочвенного газа включает пять профилей по наиболее

249

важным направлениям структуры с общим количеством станций отбора проб

воздуха более 60 шт.

Мозырское ПХГ

В пределах Мозырской соляной структуры объекты (соляные каверны)

расположены в верхнесоленосных образованиях девонских отложений. Наблю-

дениями за газо-, геохимическим режимом подземных вод охвачены юрские, ме-

ловые и четвертичные отложения (рисунок 2Б). Вода юрских отложений слабо-

минерализованная (до 1,0 г/дм3) и относится в целом к гидрокарбонатно-

кальциевому типу. Вода меловых отложений хлоридно-натриевая гидрокарбо-

натная, минерализация 200–400 мг/л. Общее содержание растворенного газа в

пластовой воде юрских и меловых отложений составляет 44–48 см3/л.

Геоэкологический мониторинг на ПХГ проводится регулярно с 2006 г. с

определением ионного состава воды и наличием растворенного в воде метана.

Отбор проб осуществляется по установленным пунктам наблюдений (скважины

фонда ПХГ различного назначения, колодцы и др.), а также проводится отбор

проб свободного подпочвенного газа с глубины 40–45 см по системе профилей

для определения в нем метана. Профили подобраны таким образом, чтобы они

пересекали площадку отвода ПХГ по наиболее характерным направлениям.

Имеющиеся и планируемые подземные емкости находятся в створе профилей

(рисунок 1Б).

В воде юрских и меловых отложений установлено наличие метана на каж-

дом этапе отбора проб пластовых вод, что характерно для пластовых вод оса-

дочных отложений Припятского прогиба. Среднее содержание растворенного

метана за исследуемый период не превосходит 10 об. % (4–5 см3/дм

3). Отсут-

ствует тенденция изменения содержания метана в пробах воды за период иссле-

дований, которая могла бы быть связана с эксплуатацией соляных емкостей.

Локальный мониторинг объектов ПХГ включает исследования параметров

безнапорных пластовых вод из гидрогеологических скважин (8 шт.), расположен-

ных вокруг полигона сброса рассола и рассолохранилища площадки «С». Прово-

дятся измерения уровней воды в скважинах, температуры, водородного показате-

ля рН, минерализации, содержание сульфат-иона, хлорид-иона, СПАВ, ионов

натрия и нефтепродуктов. Напорные воды отбираются из водозаборных скважин,

перфорированных на четвертичные отложения и расположенных в дд. Матрунки,

Бобренята и на территории Кукурузокалибровочного завода. Контролируются

следующие показатели: уровень воды, температура, рН, минерализация воды,

концентрация хлорид-иона, сульфат-иона, нефтепродуктов, ионов натрия.

Таким образом, следует отметить, что на всех ПХГ Республики Беларусь

организован и проводится геоэкологический мониторинг подземных вод, вклю-

чая локальный мониторинг основных объектов хранилищ. Данные мониторинга

позволяют получать объективную информацию о состоянии искусственных га-

зовых залежей, геологической среды, гидросферы и атмосферы в регионе.

250

УДК 551.58

О. П. МЕШИК, М. В. БОРУШКО



ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ

Для обеспечения эффективного применения технологии получения сол-

нечной энергии на территории Беларуси необходимо научно обоснованное ис-

следование особенностей ее климатических условий. Целью данной работы яв-

ляется оценка пространственной изменчивости факторов, влияющих на энерге-

тическую освещенность земной поверхности территории Беларуси, среди кото-

рых суммарная солнечная радиация, продолжительность солнечного сияния,

число ясных и пасмурных дней в году с общей и нижней облачностью.

Компоненты климатической системы: Солнце – атмосфера – подстилаю-

щая поверхность Земли – находятся в состоянии постоянных сложных взаимо-

действий. Взаимодействия реализуются в процессе посредством прямых и об-

ратных связей, раскрытие которых включает в себя качественную и количе-

ственную оценку потенциала развития солнечной энергетики.

В распределении солнечной энергии и превращениях ее в атмосфере, на

земной поверхности участвует множество факторов. Основные из них [1]: состо-

яние облачности; профили температуры, водяного пара и озона; наличие пыли и

дымки в атмосфере; спектральные свойства подстилающей поверхности; кон-

центрация в атмосфере CO2; атмосферное давление на уровне поверхности Зем-

ли и др. Существующие модели оценки поступающей солнечной энергии, осно-

ванные на учете этих факторов, как правило, громоздки и сложны для практиче-

ского использования в хозяйственных нуждах. Нами предлагается методика пе-

рехода от суточных величин инсоляции «при отсутствии земной атмосферы» по

формуле (1) [2] к фактическим значениям инсоляции на земной поверхности,

учитывающим продолжительность солнечного сияния, моменты восхода и захо-

да солнца, наличие облачности и др.

oiiioi2

oi

o'

i tП

2sincoscos

2

Пsinsint

)r/r(

Q2Q , (1)

где Q0 = 1,37 кВт/м2 – солнечная постоянная; r

0 = 149 597 870 км – среднегодо-

вое расстояние между Землей и Солнцем; ri – расстояние между Землей и Солн-

цем в i – сутки, км; t0i – момент восхода (захода) Солнца в i-сутки, час;

П = 24 часа – продолжительность солнечных суток; – географическая широта

местности, ; i – геоцентрическое склонение Солнца в i-сутки, .


251

Момент восхода (захода) Солнца нами приурочен к местному полдню и

определен из соотношения: toi = Д/2, где Д – долгота дня, рассчитанная как раз-

ность истинного солнечного времени между заходом (З) и восходом (В) Солнца.

При этом погрешность вычислений составила 2–5 мин. [3].

Проведенный численный эксперимент показал, что полученные нами ве-

личины инсоляции несколько занижены, т. к., определяя (Q'i) через моменты

восхода и захода Солнца (toi

), мы используем фактическую долготу дня, зави-

сящую в определенной мере от местных факторов (например, от степени закры-

тости горизонта возвышенностями, деревьями и т. п.). При этом восход как бы

наступает позже, заход – раньше, примерно на 10 мин. на каждый градус закры-

тости горизонта. Инсоляцию, определенную через часовые углы моментов вос-

хода и захода Солнца (oi), нужно рассматривать как возможную для идеально

сферической поверхности Земли.

Суммарное количество поступающей на земную поверхность солнечной

энергии за счет влияния атмосферных факторов на 40–80 % ниже среднесуточ-

ного количества инсоляции (Q'i).

Поступление солнечной радиации определяется географическим положе-

нием Беларуси и зависит от продолжительности солнечного сияния и облачно-

сти, а также от высоты солнца над горизонтом в разное время года. На севере

Беларуси самый длинный день в 2,5 раза длиннее наиболее короткого, на юге –

в 2,1 раза. Разница в продолжительности дня между ее северной и южной частя-

ми как летом, так и зимой – примерно 1 час. Летом на севере Беларуси день

длиннее, чем на юге, но солнце стоит ниже; это несколько уменьшает различия в

климатических условиях между южными и северными районами. Зимой же, ко-

гда и продолжительность дня, и высота стояния солнца над горизонтом на юге

больше, чем на севере, юг оказывается в более выгодных условиях, чем север [4].

Солнечное сияние подразумевает наличие прямой солнечной радиации.

При этом определяющим фактором является не интенсивность, а сам факт по-

ступления прямых солнечных лучей. Нижний порог интенсивности прямой ра-

диации на перпендикулярную поверхность, начиная с которого отмечается сол-

нечное сияние, равен 0,12 кВт/м2. Под продолжительностью солнечного сияния

понимают время, когда солнце находится над горизонтом (возможная про-

должительность солнечного сияния). На территории Беларуси оно составляет

4 495 ± 10 ч в год. На севере больше, что обусловлено рефракцией. Поэтому раз-

личия в действительной продолжительности солнечного сияния определяются

режимом облачности.

Средняя годовая продолжительность солнечного сияния увеличивается с

севера, северо-запада на юг, юго-восток примерно на 7 %: от 1 740 (Гродно,

Ошмяны) до 1 860 ч (Гомель, Брагин) (рисунок 1). Количество ясных дней с об-

щей облачностью имеет ту же тенденцию, т. е. увеличивается с севера, северо-

запада на юг, юго-восток: от 20 (Гродно, Полоцк) до 30–35 дней (Мозырь, Брагин)

и с нижней облачностью от 60 (Брест, Гродно) до 100 дней (Мозырь) (рисунок 2).

252

Рисунок 1 – Продолжительность солнечного сияния

на территории Беларуси, ч/год

Это соответствует уменьшению в том же направлении числа пасмурных

дней по общей облачности со 180 (Полоцк) до 120 дней (Брагин) и по нижней

облачности со 120 (Борисов) до 60 дней (Василевичи) [5].

Таким образом, наблюдается корреляция роста средней годовой продол-

жительности солнечного сияния, количества ясных дней с общей и нижней об-

лачностью и уменьшением числа пасмурных дней по общей и нижней облачно-

сти с севера, северо-запада на юг, юго-восток.

Облачность уменьшает годовые суммы суммарной солнечной радиации в

2,5–3 раза. Например, в Минске при отсутствии облачности годовые суммы мо-

гут быть 4 485 Мдж/м2. Годовые суммы суммарной радиации уменьшаются

примерно на 40 % по сравнению с теми, какими они были бы при безоблачном

небе. В то же время суммы рассеянной радиации в средних условиях облачности

примерно на 40 % больше, чем при ясном небе.

Рисунок 2 – Число ясных дней по общей облачности (слева),

нижней облачности (справа) на территории Беларуси

253

Выполненные расчеты и районирование характеристик, отражающих вли-

яние солнечной энергии на земную поверхность, дают возможность оценить по-

тенциал развития солнечной энергетики в Республике Беларусь и позволяют

считать его достаточным и перспективным, так как это обеспечит решение при-

оритетной задачи – обеспечение национальной безопасности государства.


1. Роджерс, С. Д. Моделирование атмосферной радиации для исследований кли-

мата / С. Д. Роджерс // Физические основы теории климата и его моделирования. – Л. :

Гидрометеоиздат, 1977. – С. 182–185.

2. Матвеев, Л. Т. Теория общей циркуляции атмосферы и климата Земли /

Л. Т. Матвеев. – Л. : Гидрометеоиздат, 1991. – 295 с.

3. Мешик, О. П. Исследование и моделирование составляющих теплоэнергети-

ческих ресурсов климата Беларуси / О. П. Мешик // Рациональное использование при-

родных ресурсов : тр. Междунар. конф., Брест, 20–22 окт. 1998 г. / Брест. политехн. ин-т ;

редкол.: В. Е. Валуев [и др.]. – Брест : Центр Трансфера Технологий, 1998. – С. 40–50.

4. Климат Беларуси / под ред. В. Ф. Логинова. – Минск : Ин-т геол. наук АН Бе-

ларуси, 1996.

5. Климатический справочник [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://www.pogoda.by/climat-directory/. – Дата доступа: 01.03.2019.

УДК 911.2

И. В. ОКОРОНКО



ОЦЕНКА АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ЗЕМЕЛЬНЫЙ ФОНД

БРЕСТСКОЙ ОБЛАСТИ НА ОСНОВЕ РАСЧЕТА

КОЭФФИЦИЕНТА ЕСТЕСТВЕННОЙ ЗАЩИЩЕННОСТИ

ТЕРРИТОРИИ

Рациональная структура землепользования определяется оптимальным

соотношением интенсивно используемых, преобразуемых, охраняемых и при-

родных территорий. Известно, что экологически устойчивой считается структу-

ра, если зона интенсивно используемых культурных ландшафтов составляет не бо-

лее 52–65 % от площади землепользования, зона преобразования – не более 10 %;

зона охраняемых консервативных ландшафтов – не менее 20 % и зона резерватов –

не менее 5 %. Чтобы поддерживать равновесие между продуктивностью агро-

ландшафта и его устойчивостью, необходимо формировать в пределах агро-

ландшафтов оптимальное соотношение полевых, лесных, луговых и других ви-

дов угодий, так как от структуры и соотношения земельных угодий зависит ин-

тенсивность круговорота биогенных веществ [1].

http://www.pogoda.by/climat-directory/


254

Эколого-хозяйственный баланс (далее – ЭХБ) территории – это сбаланси-рованное соотношение различных видов деятельности и интересов различных групп населения на территории с учетом потенциальных и реальных возможно-стей природы, что обеспечивает устойчивое развитие природы и общества, вос-производство природных (возобновимых) ресурсов и не вызывает экологических изменений и последствий. Достижение эколого-хозяйственного баланса ведет к гармонии человека с окружающей природной средой. В самом деле эти понятия тесно связаны между собой.

Методические подходы к анализу эколого-хозяйственного состояния и ба-ланса территории разработаны Б. И. Кочуровым, Ю. Г. Ивановым (1991, 2003), а впервые апробированы на примере территорий Московской области и Респуб-лики Алтай [2].

Коэффициент естественной защищенности территории (далее – Кез) опре-деляется соотношением площади земель Рсф к общей площади исследуемой территории (Ро):

Ро

РсфКез

Если принять земли, входящие в экологический фонд с минимальной АН, за Р1, то площади земель с условной оценкой степени АН в 2, 3, 4 балла будут составлять 0,8Р2, 0,6Р3, 0,4Р4 (земли с самым высоким баллом АН в расчет не принимаются). Таким образом, появляется возможность получить суммарную площадь земель со средо- и ресурсостабилизирующими функциями (Рсф) по следующей формуле:

Рсф= Р1 + 0,8 Р2 + 0,6 Р3 + 0,4 Р4.

Принято, что при Кез <0,5 территория перегружена хозяйственной дея-тельностью. Рост значений коэффициента Ка свидетельствует о нарастании (превышении) степени АН на территорию, так как площади территорий с высо-кой АН превышают площади ООПТ во много раз, нарушая при этом эколого-хозяйственный баланс. Рост значения Кез указывает на рост устойчивости ЭХБ территории за счет увеличения территорий экологического фонда, которые и обеспечивают естественную защищенность территории, компенсируя величину антропогенной нагрузки.

Анализ структуры землепользования проводился на основе классификаци-онных единиц земельного кадастра (форма статистической отчетности 22), кото-рые были нами получены в землеустроительной службе Брестского областного ис-полнительного комитета. Исходная база данных формировалась по справочным ма-териалам землеустроительной службы Брестского облисполкома и статистическим материалам Государственного комитета по имуществу Республики Беларусь.

Для определения степени антропогенной нагрузки (далее – АН) земель использованы экспертные балльные оценки. Каждый вид земель получил соот-ветствующий балл, после чего земли объединялись в однородные группы; от АН – минимальной на землях естественных урочищ и фаций до максимальной АН – на землях, занятых промышленностью, транспортом.

.

255

Объектом исследования являются административные районы Брестской области Республики Беларусь. Брестская область – одна из динамически разви-вающихся областей Беларуси. Состоит из 16 районов и включает три города об-ластного подчинения (Брест, Барановичи, Пинск). На территории области располо-жено 18 городов районного подчинения, 8 поселков городского типа, 2 153 сельских населенных пункта. Численность населения – 1 380,3 тыс. человек [3].

В системе физико-географического районирования (в европейской деся-тичной системе районирования) большая часть области располагается в преде-лах Полесской провинции, северная часть – в пределах Предполесской провин-ции, а север Барановичского и Пружанского районов – Западно-Белорусской провинции. В системе ландшафтного районирования большая часть Брестской области располагается в пределах подзоны суббореальных (полесских) ланд-шафтов, северная часть – в пределах подзоны бореальных ландшафтов [4].

Анализ современной структуры земельного фонда Брестской области показал, что примерно 67 % земель относятся к категории земель с низкой и незначительной антропогенной нагрузкой, а процент площади земель, испытывающих высокую и значительную нагрузку, весьма невелик и составляет 17 %. Брестская область харак-теризуется высоким показателем площади природоохранных территорий среди других административных областей Беларуси. На территории области расположе-ны Национальный парк «Беловежская пуща», 18 заказников республиканского зна-чения, 29 заказников местного значения, что составляет примерно 14,4 % от общей площади области при среднем показателе по Беларуси 8,7 %. Для сравнения, в 2010 г. площадь ООПТ на территории Брестской области составляла 13,8 %, при этом наблюдается тенденция увеличения площади охраняемых территорий [3].

Для административных районов Брестской области коэффициент есте-ственной защищенности варьирует от 0,49 (Жабинковский р-н) до 0,71 (Столин-ский р-н). Региональные различия степени естественной защищенности террито-рии представлены на рисунке.

Рисунок – Комплексная оценка уровня естественной защищенности

территории административных районов Брестской области

256

Для урбанизированных территорий данная величина не превышает 0,3 (г. Барановичи – 0,26, г. Брест – 0,28, г. Пинск – 0,31). Значение коэффициента ниже 0,35 свидетельствует о низкой (критической) защищенности территории, а более 0,50 – о высоком природно-экологическом потенциале и существенной устойчивости к антропогенным воздействиям.

В целом для административных районов Брестской области характерен относительно высокий показатель естественной защищенности территории и высокий показатель по эколого-хозяйственной сбалансированности территории.

Выявленные закономерности в дальнейшем могут быть использованы в планировании территории области и землеустройстве. Для органов различного уровня управления практическая значимость исследования выражается в реко-мендациях по интенсивности использования земель; выбору оптимального направления дальнейшего развития, ориентированного на сбалансированное экологически безопасное землепользование и устойчивое развитие территории. Предложения по совершенствованию региональной системы управления приро-доохранной деятельностью будут полезны для районных инспекций природных ресурсов и охраны окружающей среды. Результаты исследований могут быть также использованы при подготовке географов, геоэкологов и экологов в выс-ших учебных заведениях Республики Беларусь.


1. Николаев, В. А. Агроландшафтные исследования. Методология, методика, ре-гиональные проблемы / В. А. Николаев. – М. : Изд-во МГУ, 1992. – 116 с.

2. Кочуров, Б. И. Экодиагностика и сбалансированное развитие / Б. И. Кочуров. – М. ; Смоленск : Маджента, 2003. – 384 с.

3. Брестская область в цифрах. – Минск : Гл. стат. упр. Брест. обл., 2019. – 88 с. 4. Нацыянальны атлас Беларусі / Кам. па зямел. рэсурсах, геадэзіі і картаграфіі

пры Савеце Міністраў Рэсп. Беларусь. – Мінск, 2002. – 292 с.

УДК 556.124:574(470.324-25)

Т. И. ПРОЖОРИНА, О. А. ГРЕБЕННИКОВА Россия, Воронеж, ВГУ E-mail: [email protected]

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СНЕГОСВАЛКИ

НА ТЕРРИТОРИЮ БОТАНИЧЕСКОГО САДА ВОРОНЕЖСКОГО

ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

В настоящее время во многих городах процесс уборки и очистки снега не

достаточно оптимизирован, зачастую снежные массы сбрасывают в близлежа-щие водоемы или на прилегающие к городу необорудованные территории без какой бы то ни было очистки. Все это приводит к неблагоприятным экологиче-ским последствиям: увеличению антропогенного воздействия на водоемы, за-грязнению водоносных горизонтов, засолению почв, угнетению роста расти-


257

тельности. Именно поэтому уборка и, главное, очистка снега являются актуаль-ной проблемой крупных городов. Данный вопрос является недостаточно разра-ботанным для российских городов, поэтому в работе мы попытались рассмот-реть решение данного вопроса на примере г. Воронежа как крупного центра с развитой промышленностью и автотранспортом.

С 2015 г. действует распоряжение администрации г. Воронежа, которым

определено, что единственным местом складирования листвы и снега, вывози-

мого с территории города, является выработанная часть карьера, расположенного

в районе пос. Придонской. Однако в последнее время участились факты несанкци-

онированного складирования снега, загрязненного песко-соляной смесью [1].

В качестве объекта исследования была выбрана незаконная снегосвалка,

расположенная непосредственно у северной границы Ботанического сада Воро-

нежского госуниверситета. Уже более двух лет (с 2017 по 2019 г.) на этой терри-

тории организовано складирование загрязненного снега, вывозимого с улиц

Центрального района г. Воронежа.

Весной тысячи кубометров грязной талой воды текут в заповедную зону

Ботанического сада, на территории которого произрастает более 5 тыс. видов

растений из разных стран мира, некоторые из них занесены в Красную книгу.

В результате разрушается подъездная дорога, открываются корневые системы

деревьев, наблюдается почвенная эрозия и другие негативные последствия. По-

мимо засоления почвенного покрова прилегающей к снегосвалке территории и

большого материального ущерба природному комплексу, очевидным фактом

становится угнетение роста растений. Это связано с тем, что корневая система

в течение всего периода снеготаяния подвергается воздействию соленой воды с

примесями тяжелых металлов, нефтепродуктов и других загрязняющих веществ,

присутствующих в загрязненных массах снега, вывозимых с улиц города.

Научные сотрудники особо охраняемого природного парка наблюдают

присутствие антропогенного влияния снегосвалки на почвенный покров терри-

тории и угнетение роста реликтовых деревьев, результатом которого является

процесс усыхания суги канадской и суховершинность дубов.

Цель работы заключалась в исследовании антропогенного воздействия не-

санкционированной снегосвалки на почвенный покров территории Ботаническо-

го сада Воронежского госуниверситета.

Зимой 2019 г. нами были отобраны смешанные пробы снега (из 8 точек)

общим объемом 2 л. Снег отбирали лопатой, мы старались брать слои снега с

различной глубины снегосвалки. Пробы снега растапливали при комнатной тем-

пературе. По осадку, полученному на фильтре, определяли количество взвешен-

ных частиц в снеге, а в фильтрате определяли основные компоненты химическо-

го состава. Химический анализ проб снега и почвы со снегосвалки выполняли с

применением следующих методов анализа: титриметрический, потенциометри-

ческий, весовой и кондуктометрический [2].

Чтобы оценить степень загрязнения вывозимого на снегосвалку снега,

провели сравнительный анализ химического состава загрязненного снега с его

фоновыми показателями (таблица). В качестве фоновой пробы снега была вы-

258

брана «условно чистая» территория санатория имени М. Горького, расположен-

ная в 2 км от снегосвалки.

Таблица – Сравнительный анализ химического состава снега

со снегосвалки с фоновыми показателями

Показатели Снегосвалка Фон (2 км

от снегосвалки)

Коэффициент

концентрации

Сфакт/ Фон

рН 7,59 6,8

Взвешенные

вещества, мг/л

91 345,72 33,0

2 768,1

Общая жесткость,

ммоль/л

3,25

средняя

0,18

очень мягкая

18,1

Минерализация,

мг/л

672,0 79,4 8,5

НСО3-, мг/л 106,75 16,4 6,5

SО42-

, мг/л 53,0 36,0 1,5

CI- ,

мг/л 381,63 1,2 318,0

Результаты анализа показали, что все определяемые показатели превы-

шают фоновые значения. Однако наибольшее превышение отмечается по взве-

шенным веществам (в 2 768,1 раза) и по хлоридам (в 318 раз). Обнаруженное

подщелачивание проб снега до 7,59 относительно фона также обусловлено по-

вышенным содержанием в снеге твердых частиц (песка). Это объясняется тем,

что в качестве противогололедных материалов в г. Воронеже используют смесь

песка с солью.

Соленые воды пагубно влияют на рост растений, вызывают засоление

почв. Даже когда соль применялась в течение всего лишь одной зимы, ее остает-

ся в почве так много, что и спустя несколько лет может сохраняться опасная ее

концентрация. Талый снег частично поступает в поверхностные воды, что ведет

к увеличению минерализации речной воды весной, а частично – в почву, что

приводит к ее засолению.

К контролируемым показателям состояния почв относятся кислотность

и засоленность почв [2]. Чтобы установить степень влияния несанкционирован-

ной снегосвалки на почвенный покров территории Ботанического сада ВГУ,

необходимо было отобрать и проанализировать образцы почвы до размещения

снега на снегосвалке и после схода снега, т. е. в летний период того же года,

а также сравнить полученные результаты с фоновыми значениями.

Для этих целей нами весной 2019 г. были отобраны смешанные почвенные

пробы непосредственно на месте бывшей снегосвалки (из 8 точек) общей массой

около 1 кг.

В лабораторных условиях приготовили водную и солевую почвенные вы-

тяжки. С помощью рН-метра определяли актуальную и потенциальную кислот-

ность. Результаты анализа показали, что по сравнению с фоновым участком как

актуальная, так и потенциальная кислотность повысилась и характеристика поч-

259

вы изменилась от «нейтральной» до «слабощелочной». Это связано с присут-

ствием большого количества зольных частиц, содержащих соединения гидро-

карбонатов калия, кальция, магния, которые повышают pH почвенных вытяжек.

А повышенное содержание зольных веществ в снежной массе объясняется нали-

чием песка, входящего в состав песко-соляной смеси при обработке городских

магистралей противогололедными реагентами [3].

Для определения типа и степени засоленности почвенных образцов приго-

товили водные почвенные вытяжки, в которых определили фактическую концен-

трацию гидрокарбонатов, сульфатов и хлоридов (в мг/л). Сравнительный анализ

показал, что среди анионов солевого состава в почвенном образце, отобранном

под снегосвалкой, доминируют хлориды (159,75 мг/л), хотя в фоновом образце

они находятся на последнем месте (26,2 мг/л). Кроме того, все главные анионы в

пробах почвы под снегосвалкой превышают аналогичные фоновые значения. Од-

нако наибольшее превышение (в 6,8 раза) снова отмечается по хлоридам. Уста-

новлено, что после схода снега такой показатель, как сухой остаток, увеличился

более чем в 10 раз. В зависимости от концентрации солей определили тип засоле-

ния – «смешанный» с преобладанием хлоридов, степень – «среднезасоленная».

Избыток солей в почвенном растворе токсичен для большинства растений.

Особенно сильно действует на растения хлоридное засоление. Избыточная кон-

центрация солей оказывает как осмотическое действие, нарушающее нормаль-

ное водоснабжение растений, так и токсическое, вызывая отравления. В частно-

сти, отравление возникает в результате резкого нарушения азотного обмена и

накопления продуктов распада белков. Сильное засоление замедляет синтез бел-

ков, подавляет процессы роста. Кроме того, засоление почвы угнетающе дей-

ствует и на почвенные микроорганизмы, включая тех, жизнедеятельность кото-

рых весьма важна для высших растений.

Таким образом, результаты проведенных исследований подтверждают

присутствие повышенной антропогенной нагрузки, которую оказывают талые

загрязненные снежные массы несанкционированной снегосвалки, на почвенный

покров территории Ботанического сада ВГУ. Если не предпринять срочные меры

по ликвидации незаконной снегосвалки, то в ближайшее время после весеннего

снеготаяния засоленные талые воды могут нанести уникальному природному

комплексу непоправимый вред, связанный с засолением почвенного покрова и

гибелью уникальных растений.

Исследование проведено при финансовой поддержке Русского географи-

ческого общества, проект РГО-РФФИ 17-05-41072


1. Доклад о состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия в городском

округе город Воронеж в 2016 году. – Воронеж : Упр. Федер. службы по надзору в сфере

защиты прав потребителей и благополучия человека по Воронеж. обл., 2017. – 107 с.

2. Прожорина, Т. И. Мониторинг загрязнения снежного покрова /

Т. И. Прожорина, Е. В. Беспалова // Экологическая оценка и картографирование состо-

яния городской среды : сб. науч. ст. / под общ. ред. С. А. Куролапа и О. В. Клепико-

ва. – Воронеж : Цифровая полиграфия, 2014. – С. 107–117.

260

3. Мониторинг техногенного загрязнения снежного покрова г. Воронежа /

Е. В. Беспалова [и др.] // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер. «География и геоэкология». –

2015. – 4. – С. 77–80.

УДК 553.97

В. А. РАКОВИЧ, Н. Н. БАМБАЛОВ, О. М. ГАЙДУКЕВИЧ



РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫБЫВШИХ

ИЗ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БРЕСТСКОГО РАЙОНА

В Брестском районе выработанные торфяные месторождения и участки

используются преимущественно в сельскохозяйственном направлении, неболь-

шая часть используется в лесном хозяйстве, на некоторых созданы водоемы, 5 га

переданы для организации садоводческих товариществ.

Большинство выработанных торфяных месторождений и небольших по

площади участков выбыло из эксплуатации в 1975–1990 гг. Залежь остаточного

слоя торфа практически на всех месторождениях низинная со степенью разло-

жения 35–40 % и зольностью 15,0–20,0 %. После завершения добычи глубина

остаточного слоя торфа варьировала в пределах от 0,1 до 1,0 м в связи с неров-

ностями рельефа дна; в среднем для использования в качестве сельскохозяй-

ственных земель при передаче землепользователям была не менее 0,5 м. Однако

к настоящему времени произошло уменьшение глубины остаточного слоя торфа

из-за процессов минерализации органического вещества.

Все торфяные месторождения низинного типа вырабатывались в основном

фрезерным способом РПО «Сельхозхимия» торфопредприятием «Любашкин-

ское» в 1975–1990 гг. Выработанные участки преимущественно переданы для

дальнейшего использования в сельскохозяйственном направлении под луговые

культуры, часть используется в лесном хозяйстве.

В целом по Брестскому району общая площадь выработанных торфяных

месторождений составляет 881 га, а осушающее действие каналов распространя-

ется на площадь 1 099 га, т. е. общая осушенная площадь больше суммарной

площади выработанной части всех торфяных месторождений района на 24,7 %.

Это объясняется тем, что прилегающие к выработанным торфяным месторожде-

ниям суходольные территории в основном сложены рыхлыми минеральными

породами, такими как пески и супеси.

Высокую степень пожароопасности имеют выработанные торфяные ме-

сторождения, используемые для лесопосадок и переданные в ведение лесхозов.

Для снижения пожароопасности на всех территориях лесхозов предусмотрен

комплекс профилактических противопожарных мероприятий, включая ограни-

чение доступа людей и транспортных средств в засушливые периоды, поэтому

261

они менее пожароопасны, чем выработанные неиспользуемые участки торфяных

месторождений. В Брестском районе к таким месторождениям следует относить

Брестский лесхоз (кадастровый номер 11Н), Гастелло (кадастровый номер 147Н),

Лыщицы (кадастровый номер 168), Блювиничи (Михалки) (кадастровый но-

мер 170), Гранне (кадастровый номер 185), Щитники (кадастровый номер 48Н).

Низкую степень пожароопасности имеют выработанные торфяные место-

рождения, у которых уровни грунтовых вод находятся на поверхности почвы

или выше нее. В Брестском районе имеются выработанные торфоучастки, на ко-

торых созданы шесть водоемов с суммарной площадью 84,3 га.

Количество диоксида углерода, выделяемого всеми выработанными тор-

фяными месторождениями Брестского района с площадью 881 га, ежегодно со-

ставляет 4 728 т, в том числе 3 920 т с выработанных участков и 808 т с осу-

шенных, но невыработанных зон торфяных месторождений, прилегающих к вы-

работанным участкам.

Кроме этого, диоксид углерода выделяется в больших количествах при

торфяных пожарах, однако этот вид воздействия выработанных торфяных ме-

сторождений не учитывался ввиду случайности возникновения на них пожаров.

Ландшафты с выработанными торфяными месторождениями находятся в

постоянном развитии. Наиболее динамичными компонентами таких ландшафтов

являются глубина остаточного слоя торфа, уровни грунтовых вод и раститель-

ный покров.

На выработанных торфяных месторождениях, используемых в сельском и

лесном хозяйстве, уменьшение глубины остаточного слоя торфа происходит

ежегодно в связи с процессами минерализации органического вещества, а иногда

и ветровой эрозии.

Выработанные торфяные месторождения Брестского района, рекультиви-

рованные в целях использования в качестве сельскохозяйственных земель, име-

ли первоначальную глубину остаточного слоя торфа в среднем 0,5 м, но с мо-

мента их рекультивации и передачи сельскохозяйственным землепользователям

прошло не менее 20 лет, поэтому значительная часть торфяного слоя утрачена, и

к настоящему времени осталось в среднем не более 0,3 м, а местами на поверх-

ность вышли минеральные породы, ранее подстилавшие торф. Постепенно фор-

мируется мозаичная структура почвенного покрова на таких полях, что ведет к

неравномерности обеспечения растений питательными веществами и водой, а в

конечном итоге – к снижению урожаев.

Для оценки состояния растительного покрова выработанных торфяных

месторождений были использованы материалы космической съемки. В Брест-

ском районе, например, на выработанных торфяных месторождениях Брестский

лесхоз, Гастелло, Лыщицы, Блювиничи (Михалки), Гранне, Щитники неисполь-

зуемые площади заросли кустарником, местами с признаками избыточного

увлажнения. Это означает, что начался процесс постепенной трансформации лу-

говых угодий в лугово-кустарниковые. Постепенное зарастание луговых угодий

кустарником связано с многолетними периодами времени, в течение которых не

производилось выкашивание или сведение кустарника другими способами.

262

В перспективе нескольких десятков лет эти участки постепенно трансформиру-

ются в лесные угодья, если кустарник не будет сведен, а луговые угодья не бу-

дут улучшены.

Гидрологический режим таких ландшафтов имеет тенденцию к измене-

нию в сторону подъема уровней грунтовых вод в связи с зарастанием каналов

осушительной сети и их постепенным обмелением вследствие понижения по-

верхности торфяной почвы. Как правило, это происходит на землях, используе-

мых под пастбища, лесные угодья, а также на заброшенных участках выработан-

ных торфяных месторождений.

Таким образом, нынешние ландшафты с выработанными торфяными ме-

сторождениями, находящимися в осушенном состоянии, медленно, но неуклон-

но будут преобразовываться в лесные или лесоболотные экосистемы независимо

от характера использования этих территорий. Ориентировочно период их транс-

формации займет не более 50–70 лет.

В Брестском районе выявлено 297 га сельскохозяйственных земель на вы-

работанных торфяных месторождениях, непригодных по своим природно-

генетическим свойствам для возделывания сельскохозяйственных культур.

Для данных земель рекомендовано изменить направление использования с сель-

скохозяйственного на природоохранное или лесохозяйственное. Основные при-

чины непригодности земель для сельского хозяйства – подтопление, подстила-

ние сапропелем, мергелем, другими карбонатными или водоупорными порода-

ми. Не достаточно эффективно из-за особенностей природно-генетических

свойств (геоморфология, подстилающие грунты и др.) используются выработан-

ные торфяные месторождения Брестский лесхоз, Гастелло, Лыщицы, Блювиничи

(Михалки), Гранне, Щитники. В районе целесообразно осуществить мероприя-

тия по оптимизации использования вышеуказанных выработанных торфяных

месторождений и изменить направление использования земель с сельскохозяй-

ственного на естественное лесовозобновление с постепенным заболачиванием и

дальнейшим формированием заболоченных лесов или осуществить повторное

заболачивание этих территорий путем строительства перемычек. В обоих случа-

ях будут сформированы заболоченные леса, однако при естественном лесовоз-

обновлении в течение 15–25 лет на этих территориях возможны пожары. Хотя

первый вариант не требует финансовых вложений, экономически более выгоден

второй, так как стоимость мероприятий по повторному заболачиванию на пло-

щади 297 га составит 3,6–8,9 тыс. руб., а на тушение пожаров потребовалось бы

297–356,4 тыс. руб. Изменение направлений использования следует осуществ-

лять в соответствии с ТКП 17.12-01-2008 (02120).

Отказавшись от сельскохозяйственного использования малопригодных

для этой цели земель, район выиграет экономически и экологически, так как

прекратятся затраты на возделывание малопродуктивных лугов, исчезнет осу-

шающее воздействие на прилегающие территории, прекратится эмиссия диокси-

да углерода в атмосферу, вырастет лес, возобновятся процессы образования и

накопления торфа, а также процессы поглощения из атмосферы диоксида угле-

рода и выделение в нее кислорода, восстановятся местообитания биоразнообразия.

263

Остальные сельскохозяйственные земли на выработанных торфяных ме-

сторождениях должны использоваться в качестве сенокосов. Всего в Брестском

районе общая площадь сенокосов, подлежащих улучшению, составляет 461,7 га.

На этих выработанных торфяных месторождениях, используемых в сель-

ском хозяйстве, целесообразно осуществить мероприятия по улучшению лугов,

что существенно повысит их продуктивность. Экономическая эффективность от

этих мероприятий составит 18,5–23,1 тыс. руб. в год.

По результатам предварительных изысканий в Брестском административ-

ном районе расположено перспективное для добычи сапропеля выработанное

торфяное месторождение Гранне (12 км на юго-восток от Бреста). При общей

площади объекта 263 га площадь участка под сапропелем составляет 7,5 га.

Мощность сапропеля составляет около 0,8 м (максимальная 1,6 м). Прогнозно

запасы сапропеля месторождения Гранне составляют порядка 32 тыс. т в пере-

счете на условную влажность 60 %.

УДК 330.15:504.062

П. М. СКРИПЧУК

Украина, Ровно, НУВГП


НЕМАТЕРИАЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ ЭКОНОМИКИ

РИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ КЛАСТЕРОВ

Доминирование в мире экономических, монопольных интересов трансна-

циональных корпораций, потребительской морали у большинства людей и руко-

водств государств, неэкологичных способов производства и потребления, чрез-

мерная эксплуатация природно-ресурсного потенциала, нарушение параметров

окружающей природной среды (далее – ОПС) в результате антропогенной на-

грузки нарушает сбалансированность социо-эколого-экономического развития

во всех странах в большей (порой критической) или меньшей степени. Для ре-

шения вопросов рационального природопользования целесообразно использо-

вать интегральные, комплексные показатели и системный поход, который отоб-

ражается в процедуре экологического аудита и завершается экологической сер-

тификацией объектов ОПС, природно-хозяйственных систем и в сфере природо-

пользования. Использование экологических, санитарных, гигиенических норма-

тивов в совокупности исключают элементы искусственности, которые присутст-

вуют для ПДК. Поэтому экологическое управление и его инструмент – экологи-

ческая сертификация – имеют целью отойти от корректирующего подхода к пре-

дупредительным принципам.

Мировое сообщество от качества отдельных товаров и услуг перешло к

оценке и потребности в экологически безопасной ОПС. Для этого стали исполь-

зовать термин «качество окружающей среды». Развитию направления по качест-

264

ву ОПС способствовала эволюция экологических потребностей. По результатам

наших исследований выделены стадии эволюции экологических потребностей

вследствие постоянного увеличения антропогенной нагрузки на ОПС:

1. Развитие средств защиты ОПС от его загрязнения с целью компенсации

экологического несовершенства существующих технологий и производственных

процессов.

2. Замена экологически опасных продуктов, товаров и услуг на экологиче-

ски надежные и более эффективные, учет «жизненного цикла продукции».

3. Учет экологических требований в большинстве отраслей экономики,

политики, образования.

4. Социально-экономическая мотивация развития инноваций в отношении

продукции, услуг, отраслей экономики.

5. Разработка стандартов экологической безопасности продуктов пита-

ния, технологий на уровне ISO, корпораций, государств, отдельных отраслей

и предприятий.

6. Становление экологической стандартизации и сертификации во всех

сферах жизнедеятельности общества и прежде всего в системе управления при-

родопользованием.

7. Дальнейший рост спроса на экологически безопасные территории, объ-

екты ОПС, земельные угодья, объекты рекреации, жилье, продукцию как состав-

ляющие успешных кластеров с оригинальными производствами.

В современных условиях интенсивного воздействия хозяйственной деяте-

льности на природные экосистемы возникает потребность в системе новых эко-

лого-экономических индикаторов (системных параметров состояния и тенден-

ций в ОПС и стандартов управления). Инновационным аспектом такой пробле-

мы является необходимость установления рациональных для природы, а не че-

ловека норм природопользования. Такие нормативы должны быть экологические

по своей сути, давать возможность моделирования развития эколого-

экономических и социальных систем в направлении их сбалансированности.

Для экологической сертификации на различных уровнях целесообразно исполь-

зовать показатели, которые классифицируются по объекту оценки услуги (про-

дукция, почвы, биоресурсы, водные и земельные ресурсы, способ ведения сельс-

кохозяйственного производства, технологии); характеру использования (норма-

тивные, фактические индикаторные, регулировочные); видам деятельности (эко-

номические, экологические, социальные); содержанию (натуральные, стоимост-

ные); степени агрегирования (локальные, обобщающие, интегральные); периоду

анализа (ретроспективные, на момент сбора, прогнозные); виду сертификации

(обязательные, добровольные, вспомогательные). В частности, систему эколого-

экономических оценок состояния ОПС и природных ресурсов предлагается учи-

тывать при разработке методологии экологической сертификации в сфере при-

родопользования благодаря созданию системного информационного обеспече-

ния выполнения оценки в целом – природного капитала (обязательной состав-

ляющей аграрных кластеров). Это означает, что любые процессы «нарушения»

или «улучшения» качества ОПС связаны с экономическими потерями или выго-

265

дами, даже если эти экономические показатели не «улавливаются» формальной

системой экономических расчетов. По нашему мнению, для решения таких воп-

росов рационально использовать интегральные, комплексные показатели и сис-

темный поход, который отображается в процедуре экологического аудита и ло-

гично должен завершаться экологической сертификацией объектов ОПС, отде-

льных территорий, природно-хозяйственных систем и в сфере природопользова-

ния. Например, одними из них будут процентили как вероятность превышения

стандартов загрязняющих веществ (рисунок):

1. Для традиционного земледелия – 95 %, органического – 98 %, под тех-

нические культуры (рапс, лен, подсолнечник) – 80 % процентиль загрязняющих

веществ. Окончательное решение о степени действенности контроля и качества

сырья и продукции принимается экологическим аудитором.

2. Для поверхностных водных ресурсов можно использовать критерии по

классам качества и 90 % процентиль.

3. Для выбросов в атмосферный воздух от стационарных источников в

пределах города – 95 % процентиль для веществ 2-го и высшего класса (тради-

ционные стандарты для загрязняющих веществ 1-го класса опасности), от стаци-

Разработка интегральных показателей для экологической сертификации территориально-

хозяйственных систем

Учет принципов превентивизма и уменьшения влияния на ОПС

Наиболее до-

ступные методы

анализа

(Best available

techniques).

Опыт ЕС

Анализ: выгоды - издержки

Традиционные методы

разработки (аналити-

ческие исследования)

Нормативы прямого действия:

ограничение по основным веще-

ствами (ПДВ, ПДС); прозрачная

процедура выдачи разрешений;

временные разрешения и регуляр-

ный контроль

Стандарты качества природных ресурсов,

состояния и тенденций объектов ОПС

Стандарты на

состояние и

виды исполь-

зования при-

родных ре-

сурсов

Несовершенство показателей стандар-

тов в динамике. Преимущества исполь-

зования экологической сертификации в

сфере природопользования

Стандарты на ве-

щества, загрязня-

ющие ОПС

Процентили, как вероятность превышения

стандартов загрязняющих веществ

Процедура экологической сертификации: экологический аудит и учет суммации веществ, инте-гральные показатели, минимальные требования на региональном уровне через процентили для

отдельных видов ресурсов. Виды работ по экологическому аудиту и вывод о сертификации прини-мает аудитор. Экономия средств. Учет динамики социо-эколого-экономических показателей состо-

яния природно-хозяйственных (территориально-хозяйственных) систем

Рисунок – Алгоритм разработки и обоснования интегральных показателей

для экологической сертификации в сфере природопользования

Рисунок – Алгоритм разработки и обоснования интегральных показателей

для экологической сертификации в сфере природопользования

266

онарных источников за чертой города – 90 % процентиль. Для веществ 2-го и

большего класса (традиционные стандарты для загрязняющих веществ 1-го клас-

са), для передвижных источников – 95 % для веществ 2-го и меньшего класса

(традиционные стандарты для загрязняющих веществ 1-го класса опасности).

4. Биоресурсы: лесные массивы – 90 % процентиль; растения в зонах ре-

креации – 95 % процентиль; зоны с растениями и животными, которые занесены

в Красную книгу и особенно охранные территории – 99 %; урбанизированные

территории с представителями биоресурсов – 80 % процентиль; другие террито-

рии с растительным и животным миром – 90 % процентиль с обоснованием в

процедуре экологического аудита.

5. Для человека: дети до 15 лет – 99 % процентиль для всех видов негатив-

ного воздействия; взрослые – 90 % процентиль, включая все виды негативного

воздействия (традиционные стандарты для загрязняющих веществ 1-го класса

опасности); питьевая вода – 99 % процентиль для всех потребителей.

6. Продукты и напитки: дети до 15 лет – 99 % процентиль для всех видов

продуктов и напитков; взрослые – 90 % процентиль, включая все продукты по-

требительской корзины (традиционные стандарты для загрязняющих веществ

1-го класса опасности).

При наличии загрязняющих веществ, обладающих эффектом суммации и

усиливающего действия, предлагается выбирать более жесткие значения норма-

тивов. Так что для экологической сертификации целесообразно использовать все

виды существующих нормативных документов: основополагающие, отраслевые

и стандарты предприятий, технические условия, директивы по методическому,

аналитическому, метрологическому, экологическому обоснованию экономиче-

ской ее целесообразности. На практике выбор способов исследования в области

торговли, услуг, на производстве, для объектов ОПС и т. д. происходит согласно

схемам и системам сертификации.

Таким образом, объективные законы развития экономики ведут к инте-

грированным показателям, в том числе к экологическим стандартизации и

сертификации, что является залогом высокого качества продукции, услуг, а на

данный момент и ОПС, которое может быть достигнуто на данном историче-

ском этапе. Благодаря таким индикаторам и нормативной составляющей целе-

сообразно организовывать успешные кластеры в агропромышленном секторе

за «жизненным» циклом продукции, что дает возможность сознательно

управлять эколого-экономическим развитием страны и ее регионов. Одним из

результатов этой методологии является органическое сельскохозяйственное

производство.

267

УДК 553.97:502.171

Н. И. ТАНОВИЦКАЯ, О. Н. РАТНИКОВА



МЕРОПРИЯТИЯ ПО МИНИМИЗАЦИИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ДОБЫЧИ

ТОРФА НА УЧАСТКЕ ТОРФЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

МОРОЧНО

В Беларуси торфяное месторождение для добычи торфа осваивается не

сразу, а поэтапно небольшими участками. При этом участки, на которых не ве-

дется добыча торфа, должны оставаться в естественном состоянии. Однако из-за

влияния действующих и выработанных участков добычи торфа на прилегающих

территориях естественных болот происходят снижение уровня грунтовых вод

(далее – УГВ), деградация торфяного слоя и растительности, исчезновение ти-

пичной болотной флоры и фауны. Эти изменения приводят к отрицательным

экологическим и экономическим последствиям не только внутри торфяных ме-

сторождений, но и на окружающих природных ландшафтах, лесных, луговых

экосистемах, а также прилегающих сельскохозяйственных угодьях. Как правило,

основными негативными последствиями добычи торфа являются изменения гид-

рологического режима и процессов стока и эмиссии парниковых газов, а также

лесные пожары и др.

Дефицит площадей для добычи торфа ОАО «Торфопредприятие Глинка»

в 2017 г. привел к необходимости отвода новых площадей в юго-восточной ча-

сти торфяного месторождения Морочно на участке «Зубково» площадью 260 га

Столинского района Брестской области.

В результате осушения северной части торфяного месторождения для до-

бычи торфа на исследуемом участке произошли изменения гидрологического

режима и растительного покрова. В результате длительного периода нахождения

в осушенном состоянии на участке исследования сформировались малоценные в

хозяйственном и природоохранном отношениях лесокустарниковые сообщества.

Нарушение УГВ повлекло за собой угнетение (изменение) всех биосферных

функций, свойственных болоту только в естественном состоянии.

На севере к отводимому участку «Зубково» добыча торфа ведется с 2000-х гг.

Причем участки, расположенные западней магистрального канала, уже вышли из

промышленной эксплуатации, а на участках восточней магистрального канала

ведется добыча торфа. Для обеспечения добычи торфа уровень воды на полях

добычи торфа понижен путем сброса воды по системе каналов относительно по-

верхности торфяного месторождения на 1,5 м, в результате чего на планируемом

к отводу участке верхний торфяной горизонт иссушается, что способствует воз-

никновению пожаров и быстрому их распространению. В этой связи на сопре-

дельных с полями добычи торфа землях пожары стали одним из доминирующих

факторов, определяющих современную динамику болотных фитоценозов. След-


268

ствием пожаров является выгорание подстилки, верхнего слоя почвы, а иногда и

торфяного горизонта на глубину до 1,5 м. Происходит обеднение видового со-

става флоры и растительности. Им на смену приходят пирогенно обусловленные

сукцессии, идущие в направлении формирования малоценных с точки зрения

поддержания биологического разнообразия экосистем. Пожары приводят к пря-

мой гибели почвенных беспозвоночных, мелких насекомых, рептилий, амфибий,

гнезд птиц. Неоднократно очаги пожаров отмечались в центральной и южной

частях исследуемого участка «Зубково».

Согласно проведенным расчетам по определению зоны влияния осуши-

тельной сети, УГВ на прилегающей территории естественного болота понизится

на 18 см на расстоянии 400 м от отводимого участка. Таким образом, учитывая,

что УГВ естественного болота составляет 0–20 см ниже поверхности земли, ши-

рина зоны влияния осушительной сети планируемого к отводу участка может

составить 400 м. Северная граница отводимого участка совпадает с буферной

зоной Республиканского водно-болотного заказника «Морочно», и зона влияния

осушительных каналов может распространиться на его территорию в случае не-

принятия мероприятий по предотвращению нарушения гидрологического режима.

В результате разработки участка для добычи торфа произойдет также из-

менение годового баланса диоксида углерода. Проанализированы два сценария

развития участка торфяного месторождения Морочно (таблица): сценарий 1 –

сток (поглощение) диоксида углерода из атмосферы в зависимости от современ-

ного состояния участка торфяного месторождения; сценарий 2 – эмиссия (вы-

бросы) диоксида углерода разработанного торфяного месторождения в процессе

добычи (фрезерные поля) и последующий сток диоксида углерода после эколо-

гической реабилитации выбывшего из промышленной эксплуатации участка.

Расчет эмиссии показал, что в современном состоянии (сценарий 1) уча-

сток с лесными фитоценозами, представленный залежью разных типов (верхо-

вой, смешанный и низинный), поглощает 249,1 т диоксида углерода в год.

Увеличение выбросов диоксида углерода в атмосферу происходит в ре-

зультате минерализации торфа на нарушенных участках, что сопровождается

очень быстрой минерализацией торфяного слоя. На осушенных участках сокра-

щается объем поглощения парниковых газов. Диоксид углерода образуется как

продукт жизнедеятельности аэробных организмов, разлагающих органическое

вещество, поэтому происходит изъятие из атмосферы кислорода на биохимиче-

ское окисление остаточного слоя торфа и эмиссия (выбросы) в нее диоксида уг-

лерода. Кроме того, пожары приводят к залповым выбросам (эмиссии) в атмо-

сферу углекислого газа.

В случае реализации планируемой деятельности по добыче торфа (сцена-

рий 2) процесс стока прекратиться и осушенный и разработанный участок тор-

фяника будет выделять в атмосферу 5 850 т в год диоксида углерода. Планируе-

мый период промышленной эксплуатации участка составляет 14 лет, по истече-

нии которого выработанный участок будет повторно заболочен для восстанов-

ления болотообразовательных процессов. В результате экологической реабили-

тации возобновление газорегуляторной функции болотной экосистемы данного

269

участка будет сопровождаться поглощением диоксида углерода из атмосферы

182 т в год.

Таблица – Значения стока и эмиссии диоксида углерода

при различном использовании торфяного месторождения

Состояние участков

торфяного месторождения

Площадь

участка, га

Средние

сток и эмис-

сия СО2,

т/га в год

Сток и эмис-

сия СО2,

т в год

Сценарий 1

Участок верхового типа

Участок смешанного типа

Участок низинного типа

43

101

116

–1,4*

–1,5*

–0,7*

–59,8*

–107,1*

–82,2*

Итого: –249,1*

Сценарий 2

Участок добычи торфа во временном

пользовании торфопредприятия на

14 лет

Участок, выбывший из промышленной

эксплуатации, после экологической реа-

билитации

260

260

22,5**

–0,7*

5 850,0**

–182,0*

Примечание – * – сток СО2; **– эмиссия СО2.

На основании оценки современного состояния, возможного воздействия

планируемой деятельности на окружающую среду, прогноза предполагаемых

изменений окружающей среды предложены мероприятия по минимизации по-

следствий осушения на прилегающие территории и возможности реализации

планируемой деятельности.

Ключевым мероприятием для предотвращения нарушения УГВ участка

болота заказника, примыкающего к осушительной системе, является строитель-

ство противофильтрационной дамбы, которое позволит сократить зону влияния

осушительных каналов до 200 м. Строительство дамбы длиной 2 км планируется

вдоль южной границы осушаемого участка торфяного месторождения Морочно

на расстоянии 50 м от обводного канала отводимого участка и 160 м от границы

заказника «Морочно». Обводной осушительный канал участка «Зубково» запла-

нирован на расстоянии 210 м от границы заказника «Морочно».

Поскольку горизонтальная фильтрация происходит в основном в деятель-

ном горизонте, то глубина закладки противофильтрационного экрана зависит от

толщины этого слоя, что соответствует низким значениям УГВ. На основании

анализа среднемноголетних низких значений УГВ торфяных месторождений

(период исследований – четыре гидрологических года) нами установлено, что

глубина закладки противофильтрационного экрана должна составлять не менее

1,0 м (рисунок). Основное назначение дамбы заключается в ограничении по-

верхностного и грунтового стока с естественного участка торфяного месторож-

270

дения в дренирующий канал, уменьшении его зоны влияния и сохранении ти-

пичного для болота УГВ.

Рисунок – Схема ограждающей дамбы с противофильтрационным экраном

Наиболее оптимальным с точки зрения восстановления биологического

разнообразия, экологического потенциала, уменьшения выбросов парниковых

газов рассматриваемой территории и ликвидации пожаров является выработка

торфяной залежи и дальнейшее ее повторное заболачивание сразу после добычи

торфа. Такой подход не только не противоречит интересам развития сырьевой

базы ОАО «Торфопредприятие Глинка», но и позволит повысить биологическое

разнообразие данной территории после добычи торфа, в первую очередь, за счет

восстановления водно-болотных угодий со свойственной им флорой и фауной.

УДК 692.433:699.86:699.885:628.89

Т. Н. ТКАЧЕНКО

Украина, Киев, КНУСА


МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ «ЗЕЛЕНЫХ» КРОВЕЛЬ

Термин «зеленое» строительство возник в США и странах Европы в 70-х гг.

прошлого века в связи с резким ростом цен на нефть. С тех пор исследователи

начали искать более энергоэффективные процессы, что привело к появлению

энергоэффективных домов и международной системы оценки зданий. Совре-

менное «зеленое» строительство представляет собой сложный гармонично сба-

лансированный процесс, направленный на энергоэффективность, экологичность

и заботу о будущих поколениях. Речь идет о снижении уровня потребления эне-

ргетических и материальных ресурсов на протяжении всего жизненного цикла

здания: от выбора участка для проектирования, строительства, эксплуатации,

ремонта до сноса. Именно такой подход лежит в основе современных систем

сертификации «зеленого» строительства: LEED (США); BREEAM (Великобри-


271

тания); DGNB (Германия); Green Globes (США, Канада); CASBEE (Япония);

Green Star (Австралия); HQE (Франция) и др.

Достижение целей «зеленого» строительства осуществляется за счет ис-

пользования энергоэффективных технологий, снижающих потребление воды,

электроэнергии и тепловых ресурсов; сокращения отходов и выбросов при эксп-

луатации здания; внимания к здоровью и комфорту жителей дома или служащих

путем улучшения микроклимата помещений и использования более чистой пи-

тьевой воды.

Одной из энергоэффективных экологичных технологий «зеленого» строи-

тельства является «зеленая» кровля. Почти во всех международных «зеленых»

стандартах наличие таких кровель считается компенсационным мероприятием в

рамках строительства, поддерживающим и восстанавливающим биоразнообра-

зие, препятствующим загрязнению воздуха и уменьшающим выбросы парнико-

вых газов. Применение комплекса этих мероприятий позволяет набрать значите-

льное количество баллов и повысить рейтинг здания при сертификации.

«Зеленые конструкции» повышают энергоэффективность зданий благодаря:

– созданию дополнительной теплоизоляции;

– «охлаждающему эффекту» растений за счет испарительного охлаждения

при эвапотранспирации [1; 2];

– способности поглощать дождевую воду, что уменьшает нагрузку на го-

родскую систему ливневой канализации; при этом дождевая вода после фильт-

рации может использоваться вторично.

Ценность и уникальность конструкций «зеленых» кровель заключается в

симбиозе живых и неживых составляющих. Этим обусловлена их многофункци-

ональность, что выражается не только в энергоэффективности, но и в экологиче-

ском, экономическом и социальном аспектах. Многофункциональность «зелё-

ных» конструкций способствует стимулированию их строительства во многих

странах мира, особенно в крупных городах. Первенство принадлежит Германии,

где ежегодно появляются около 14 млн «зеленых» кровель [3]. В этой стране од-

но из обязательных условий при проектировании новых зданий – озеленение

кровель, в том числе тех, которые имеют значительный уклон. Введены налоги

для домовладельцев, которые не используют кровли под сады. Программа по-

вышения энергоэффективности старого жилого фонда за счет кровельного озе-

ленения начата в Лондоне (Великобритания) в 2007 г. [4]. Такие технические

решения ограждающих конструкций способствуют повышению класса энерго-

эффективности зданий (например, с D на С). В Копенгагене (Дания) с 2010 г.

каждая кровля подлежит озеленению. За реализацию таких проектов предостав-

ляются налоговые льготы [5]. В Австрии работы по озеленению кровель с 1983 г.

оплачиваются муниципалитетом. В Швейцарии с 2002 г. озеленению подлежит

каждая плоская кровля. Например, на данный момент в г. Базель озеленено бо-

лее 1 900 кровель, что составляет более 25 % общей кровельной площади [6].

Во Франции в 2016 г. принят закон, обязывающий владельцев коммерческой не-

движимости покрывать крыши зданий растениями или солнечными панелями

272

[7]. В Нью-Йорке и Чикаго «зеленые» кровли используются для уменьшения на-

грузки на городскую дождевую канализацию [8]. В Канаде с 2009 г. в обязатель-

ном порядке озеленению подлежит каждая кровля, площадь которой превышает

2 000 м2 [9]. В Японии с 2001 г. озеленению подлежат все кровли площадью бо-

лее 100 м2 [10].

Основными национальными стандартами в Украине, которые призваны

регулировать нормы энергоэффективности при строительстве и реконструкции,

являются ДБН В.2.6-31: 2016 «Тепловая изоляция зданий», ДСТУ Б В.2.6-189:

2013 «Методы выбора теплоизоляционного материала для утепления зданий»,

ДСТУ Б А.2.2-12: 2015 «Метод расчета энергопотребления при отоплении,

охлаждении, вентиляции, освещении и горячем водоснабжении», ДСТУ-Н Б

А.2.2-13:2015 «Руководство по проведению энергетической оценки зданий»,

ДСТУ Б EN 15217: 2013 «Энергетическая эффективность зданий». Также принят

закон «Об энергетической эффективности зданий», на основании которого вво-

дится обязательная энергетическая сертификация и определения классов зданий

согласно европейской методике.

Технические решения ограждающих конструкций зданий уже активно вы-

полняются с использованием «зеленых» кровель. Последние являются многос-

лойной конструкцией. Большинство слоев являются твердыми телами. Термиче-

ское сопротивление этих слоев (R, м2

К/Вт) суммируется, и к нему прибавляе-

тся термическое сопротивление теплоотдачи с внутренней стороны (1/α int,

м2К/Вт) и суммарное термическое сопротивление растительного слоя (Rveg,Σ,

м2К/Вт) [11; 12].

(1)

Все термические сопротивления в уравнении (1), кроме последнего, могут

быть экспериментально определены по стандартным методикам. Наименее изу-

ченным является растительный слой, в котором происходит тепломассообмен.

Возникает проблема расчета из-за отсутствия методик.

Таким образом, основной проблемой, которая тормозит продвижение и

строительство энергоэффективных экологичных технологий «зеленых» кровель

на украинский строительный рынок, является отсутствие отечественных норма-

тивных документов и экспериментальных исследований. В этих направлениях

нами уже проведена большая работа, на основании которой решены вопросы ра-

счета термического сопротивления и «охлаждающего эффекта» растительного

слоя, разработаны технические решения управления «охлаждающим эффектом»

на «зеленых» кровлях, использование «зеленых» конструкций для автоматичес-

кого регулирования поступления солнечной радиации в помещения; вторичное

использование дождевой воды с помощью «зеленых» кровель; разработано и

предоставлено техническое решение создания инверсионной «зеленой» кровли

интенсивного типа из отечественных строительных материалов. Полученные ре-

зультаты и проведенные исследования будут использованы для разработки нор-

273

мативных документов по внедрению «зеленых» конструкций в «зеленое» строи-

тельство Украины.


1. Ткаченко, Т. Н. Энергоэффективность зеленых технологий в современных

урбоценозах / Т. Н. Ткаченко, И. Крист, Ю. В. Полевая // Енергоефективність

в будівництві та архітектурі : наук.-техн. зб. – Киïв : КНУБА, 2016. – Вип. 8. –

С. 387–392.

2. Tkachenko, T. Green Energy Technologies in Modern Urbocenoses / T. Tkachenko,

I. Crist, J. Polevaya // Інтегровані енергоефективні технології в архітектурі та будівницт-

ві: Енергоінтеграція-2016 : тези доповідей Шостої Міжнар. наук.-практ. конф.,

13–15 квітня 2016 р. – Київ : КНУБА, 2016. – С. 59.

3. Олигорский, П. Зеленые крыши Штутгарта: обязанность для девелоперов и

экономия для города [Електронний ресурс] / П. Олигорский. – Режим доступа:

https://archi.ru/tech/news_64967.html. – Дата доступу: 24.10.2018.

4. Green roofs; building energy savings and the potential for retrofit / H. F. Castleton

[et al.] // Energy and Buildings. – 2010. – Р. 1582–1591.

5. Обязательные зеленые крыши в Копенгагене [Электронный ресурс]. – Режим

доступа: https://rodovid.me/green_roof/obyazatelnye-zelenye-kryshi-v-kopengagene.html. –

Дата доступа: 24.10.2018.

6. «Зеленое» будущее городских крыш [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

https://dmrealty.ru/rubrics/zakon-i-finansy/zelenoe-budushchee-gorodskih-krysh/. – Дата до-

ступа: 24.10.2018.

7. Закон о «зеленых крышах» во Франции [Электронный ресурс] // Cityrules. Инте-

ресные и необычные законы стран мира. – Режим доступа: http://www.cityrules.ru/zakon/81-

zakon-o-zelenyh-kryshah-vo-francii.html. – Дата доступа: 24.10.2018.

8. Зеленые крыши мегаполисов [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

https://tranio.ru/articles/green_roofs/. – Дата доступа: 24.10.2018.

9. Озеленение крыш в Торонто в Канаде [Электронный ресурс]. – Режим досту-

па: http://canada.antula.ru/greening-roofs.htm. – Дата доступа: 24.10.2018.

10. Одоева, К. В. Озеленение крыш [Электронный ресурс] / К. В. Одоева. – Ре-

жим доступа: https://sibac.info/journal/student/5/75123. – Дата доступа: 24.10.2018.

11. Методы выбора теплоизоляционного материала для утепления зданий. : по-

собие для проектирования теплоизоляц. оболочки зданий согласно требованиям ДСТУ

Б В.2.6-189:2013. – Киев : ГНИИСК, 2014. – 99 с

12. Фаренюк, Г. Г. Основы обеспечения энергоэффективности зданий и тепло-

вой надежности огоржувальних конструкций / Г. Г. Фаренюк. – Киев : Гамма-Принт,

2009. – 216 с.

https://archi.ru/tech/news_64967.html

https://rodovid.me/green_roof/obyazatelnye-zelenye-kryshi-v-kopengagene.html

https://dmrealty.ru/rubrics/zakon-i-finansy/zelenoe-budushchee-gorodskih-krysh/

http://www.cityrules.ru/zakon/81-zakon-o-zelenyh-kryshah-vo-francii.html

http://www.cityrules.ru/zakon/81-zakon-o-zelenyh-kryshah-vo-francii.html

https://tranio.ru/articles/green_roofs/

http://canada.antula.ru/greening-roofs.htm

https://sibac.info/journal/student/5/75123

274

УДК 556.388:661.632.2

О. В. ШЕРШНЁВ1, А. С. СОКОЛОВ

1, А. И. ПАВЛОВСКИЙ

1,

А. Н. ГАЛКИН2

1Беларусь, Гомель, ГГУ имени Франциска Скорины

2Беларусь, Витебск, ВГУ имени П. М. Машерова


ТЕХНОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ РЕЛЬЕФА В ПРЕДЕЛАХ

ПРОМЫШЛЕННОГО ЛАНДШАФТА ГОМЕЛЬСКОГО

ХИМИЧЕСКОГО ЗАВОДА

Промышленные ландшафты характеризуются разнообразным влиянием

практически на все компоненты природной среды. Наиболее заметно оно прояв-ляется в трансформации естественного рельефа. Проведем анализ техногенного рельефопреобразования в зоне влияния ОАО «Гомельский химический завод» (далее – ГХЗ).

Инвентаризация техногенной трансформации рельефа проводилась гео-

информационным и полевыми методами исследования.

Геоинформационный метод был использован для получения фрагментов

космических снимков высокого разрешения исследуемого объекта с помощью

программы SAS.Planet 181221, позволяющей извлекать и использовать геопри-

вязанные изображения различного масштаба с геокартографических серверов.

Для получения информации о рельефе изучаемой территории нами были

использованы открытые данные глобальной цифровой модели рельефа SRTM в

виде растровых файлов с пространственным разрешением 90 м/пикс и высотным

разрешением 1 м.

Использование ГИС Global Mapper позволило совместить растровые кар-

ты и снимки с цифровыми моделями рельефа той же территории. В результате

каждый пиксел изображения на карте или снимке, кроме своих исходных харак-

теристик, получил значение абсолютной высоты.

Полевые наблюдения проводились в период 2018–2019 гг. для визуального

сличения космических снимков контуров и объектов с местностью, выявления ха-

рактера рельефопреобразования и развития экзогенных геологических процессов.

Территория промышленного комплекса ГХЗ расположена в междуречье

рек Сож и Уза. В геоморфологическом отношении местность представляет плос-

кую, слабо расчлененную равнину с широким развитием аккумулятивных форм

рельефа, обусловленных преимущественно эрозионно-аккумулятивной деятель-

ностью ледника днепровского времени. В бассейне реки Рандовка (приток реки

Уза) водно-ледниковая равнина за счет процессов эрозии и денудации приобре-

тает пологоувалистый характер. Абсолютные отметки поверхности варьируют

от 125 м в пойме реки Рандовка до 139,6 м (пункт государственной геодезиче-

ской сети) на водоразделе в северо-восточной части в 220 м от отвалов фосфогипса.

В границах санитарно-защитной зоны ГХЗ преобладают отметки от 132 до 134 м.

275

Собственно техногенное рельефопреобразование в результате производ-

ственной деятельности ГХЗ распространено на площади около 3,7 км2 и связано,

во-первых, с техногенными формами рельефа, во-вторых, с сооружением релье-

фоподобных морфообразований (строения и инженерная инфраструктура).

Техногенный рельеф представлен положительными и отрицательными

формами, которые в совокупности распространены на площади 1,6 км2.

Среди положительных форм доминирующими являются отвалы фосфо-

гипса. В процессе производственной деятельности ОАО «Гомельский химиче-

ский завод» за более чем 50-летний период его функционирования около 18 млн т

отходов фосфогипса, которые занимают площадь около 0,90 км2. Они образова-

ны системой гребневидных и платообразных отвалов (рисунок).

Рисунок – Отвалы фосфогипса и геоморфологический профиль

Территория развития техногенного рельефа обладает значительными ве-

личинами вертикального расчленения. Максимальная абсолютная отметка отва-

лов составляет 168 м. Выположенные участки рассредоточенного размещения

фосфогипсовых отходов находятся на абсолютных отметках от 139 до 142 м и

имеют крутизну склонов до 20–30°. Протяженность отдельно расположенных

терриконов достигает 300–400 м, а крутизна их склонов составляет 40–50°. В це-

лом высота отвалов относительно дневной поверхности изменяется от 10 до 45 м

(таблица).

276

Таблица – Характеристика твердых промышленных отходов

ОАО «Гомельский химический завод» по формированию техногенного рельефа

Происхождение Класс

отвалов

Форма

отвалов

Преобла-

дающий

элемент

рельефа

Морфометрическая


рельефа

Возраст

отвалов,

лет

Высота

относительно

естествен-

ной поверх-

ности, м

Угол

откоса,

град

Отвалы перера-

батывающей

промышленно-

сти (химическо-

го производства)

Шлам фос-

фогипсовый

(продукт

переработки

апатитового

концентра-

та)

Плато-

образная

Плато,

откосы

10–15

(средне-

высокие)

15–30 45–48

(старые)

Плато-

образная

терраси-

рованная

Террасы

по откосам,

плато

10–35

(средне-

высокие

и высокие)

20–30 До 5

(свежие),

до 15

(молодые)

Гребне-

видная

Системы

гребней

35–45

(высокие)

40–50 35–40

(средне-

возраст-

ные)

Другие положительные формы представлены единично расположенными

линейными объектами – дамбой обвалования (протяженность до 170 м, высота

до 1 м), насыпями в пределах технических водоемов, отвалами прудов-

шламонакопителей, насыпями авто- и железных дорог, предназначенных для

движения технического транспорта.

Отрицательные техногенные формы включают выемки, на месте которых

образованы озерно-болотная система (площадь 0,09 км2, глубина до 1–1,5 м), ка-

рьерные водоемы (площадь 0,4 км2, глубина до 2 м), пруд-усреднитель, пруд-

шламонакопитель и резервные пруды (глубина 1–2 м), а также систему канав,

которые расположены по периферии отвалов. Канавы не сообщаются между со-

бой, их общая протяженность составляет около 3 км, ширина от 6 до 20 м, а глу-

бина от 1 до 2 м.

В пределах территории размещения отвалов фосфогипса под влиянием эк-

зогенных агентов развиваются геологические процессы. Поверхность отвалов

интенсивно эродируется в результате капельно-дождевого разбрызгивания ча-

стиц грунта и размыва временными ручьевыми потоками, происходит процесс

дефляции рыхлого материала.

Флювиальные процессы проявляются в виде полного эрозионно-

аккумулятивного цикла, начиная от делювиального смыва, линейной эрозии и

заканчивая эрозионно-аккумулятивной деятельностью временных водных пото-

ков. На отдельных участках наиболее крупных терриконов с крутыми не закреп-

ленными растительностью склонами происходит оползание и осыпание субстра-

та отвалов. Это привело к накоплению в их основании отложений, подобных де-

277

лювиальным шлейфам. Процессы линейной эрозии распространены на уплот-

ненных крутых склонах терриконов. Образуются эрозионные рытвины протя-

женностью от 1 до 3–5 м, шириной от 0,01–0,03 м до 0,1–0,15 м и глубиной до

0,15–0,3 м. Рытвины, как правило, неразветвленные и достигают высокой плот-

ности – до 3–5 единиц на 1 м ширины наклонной поверхности.

Дезинтеграция вещества отвалов под влиянием физического и химическо-

го выветривания приводит к миграции химических элементов (сульфатов, фос-

фатов, азота аммонийного). Значительное количество смываемого материала по-

ступает по временным водотокам в озерно-болотную систему и систему канав,

а часть в результате инфильтрации в водоносные горизонты.

Перераспределение естественного поверхностного и подземного стока,

в том числе за счет техногенного инфильтрационного питания, привело на от-

дельных площадях к развитию процессов подтопления и заболачивания.

На участках отвалов и терриконов, где прекращено поступление новых

отходов фосфогипса, происходит возобновление растительного покрова, места-

ми разреженного, близкого к естественному в данной местности. Они заняты

древесными растениями (подрост березы пушистой, осины, сосны) и разнотра-

вьем (иван-чай узколистный, вейник наземный).

Проведенное исследование позволяет сделать вывод, что формирование

отвального комплекса ОАО «Гомельский химический завод» сопровождается

существенным изменением естественного рельефа. В свою очередь трансформи-

рованный рельеф является причиной изменения условий стока, активизирует и

изменяет рельефообразующие процессы, приводит к возникновению вторичных

форм рельефа – промоин, просадок, оползней, оврагов.

Основным восстановительным процессом можно считать самозарастание

старых и средневозрастных отвалов.

УДК 622.03.033:552.53:[552.(08+122)+553.085]:004.94

С. Б. ШЕХУНОВА, Е. А. ЯКОВЛЕВ, С. Н. СТАДНИЧЕНКО,

М. В. АЛЕКСЕЕНКОВА

Украина, Киев, Институт геологических наук НАН Украины


ПРОБЛЕМЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

НА ТЕРРИТОРИЯХ ЛИКВИДИРОВАННЫХ СОЛЕРУДНИКОВ

В ПГТ. СОЛОТВИНО (ЗАКАРПАТЬЕ, УКРАИНА)

Промышленная соледобыча на Солотвинской солянокупольной структуре,

расположенной в Тячевском районе Закарпатской области на границе Украины и

Румынии, началась в конце XVIII в. с заложения первой шахты. Солотвинское

месторождение каменной соли по запасам является одним из крупнейших в

278

Украине, а предприятие по его разработке было градообразующим. С середины

90-х гг. ХХ в. на его двух работающих рудниках горно-геологические (в первую

очередь гидрогеологические) условия разработки начали усложняться, накапли-

вались экономические проблемы, что в итоге привело к опасной экологической

ситуации техногенного характера, достигнувшей государственного уровня с

2010 г. Прогрессирующие прорывы вод в горные выработки привели к остановке

ГП «Солотвинский солерудник» в 2008 г., тогда же, по сути, и прекратили функ-

ционирование подземные отделения спелеосанаториев, была потеряна и уни-

кальная низкофоновая лаборатория по изучению элементарных частиц Институ-

та физики НАН Украины.

В настоящее время на территории месторождения продолжаются опасные

техногенно-геологические процессы, распространяющиеся за пределы горного

отвода рудников. Разрушение межэтажных и межкамерных целиков выработан-

ного пространства приводит к катастрофическим просадкам земной поверхности

с негативным влиянием на состояние поверхностных сооружений, существую-

щую инфраструктуру поселка. Кроме того, нарушение ландшафта, его деграда-

ция в результате неконтролируемого развития карстово-суффозионных процес-

сов, накопленные колоссальные объемы рассолов, угрожающие загрязнением

поверхностных и подземных вод, – все это дает основания соседним государ-

ствам опасаться угроз трансграничного ухудшения экологических параметров

состояния массива вод реки Тиса.

Жители Солотвино, потерявшие рабочие места, связанные с добычей ка-

менной соли, активно, однако довольно бессистемно пытаются использовать ре-

креационные ресурсы территории: развивают бальнеологические, «галотерапев-

тические» комплексы и приусадебное хозяйство. Эта деятельность, связанная со

стихийным использованием рассолов, приводит к усилению инфильтрацион-

ного питания подземных вод, ускоряет карстово-суффозионные и другие

опасные техногенно-геологические процессы и должна быть оценена и урегу-

лирована.

С 2015 г. после обращения в Еврокомиссию государственных структур

Украины и Венгрии при поддержке других соседних государств экологиче-

ские проблемы Солотвино получили международный резонанс. В 2016 г. на

территории пгт. Солотвино работала экспертная миссия ЕС по оценке угроз и

рисков чрезвычайной ситуации. С 2018 г. выполняется международный про-

ект ЕС DG ECHO «Совершенствование стратегии снижения рисков стихий-

ных бедствий в Закарпатской области, Украина» (английское сокращенное

название – ImProDiReT), одной из задач которого является разработка страте-

гии снижения рисков опасных природно-техногенных процессов и явлений в

Солотвино.

В рамках выполнения этого проекта на основе результатов предыдущих

исследований [1; 2] – оценки геоэкологического состояния Солотвинского ме-

сторождения каменной соли с использованием построенной интегральной геоло-

гической модели Солотвинской солянокупольной структуры, экспрессных ис-

279

следований структуры методом естественных импульсов электромагнитного по-

ля Земли для оценки современного напряженно-деформированного состояния

горно-породного массива, определения локальных неоднородностей и интер-

ферометрических исследований (DinSAR) – разработана схема зональности

территории пгт. Солотвино с оценкой вероятности проявления опасных

техногенно-геологических и инженерно-геологических процессов (далее –

ОТГП) (рисунок). Зоны охватывают территории, ранжированные по вероятно-

сти оседаний, просадок, провалов, оползнеобразования, карста, суффозии,

эрозии, паводков, наводнений, подтопления, повышения минерализации во-

доносных горизонтов, используемых для водоснабжения, и др. Оценены зоны,

включающие участки открытых провалов над выработками шахт 7, 8, 9,

поля карстовых воронок, провал Мочар, рекреационную территорию Эльдо-

радо; фланги шахты 9; участки техногенных подземных сооружений

(прежде всего дренажных), территорию озер, сформировавшихся над старыми

горными выработками; элементы инженерной инфраструктуры (дамба, путе-

проводы); склон г. Магура; пойму реки Тиса; зоны геологических разломов

различной глубины залегания, пересекающих и ограничивающих соляноку-

польную структуру. Для зон в пределах соляного ядра характерны проявления

карстовых и карстово-суффозионных процессов, приводящих к проседанию

поверхности, образованию провалов, воронок и др.; изучается вероятность

проявлений техногенных сейсмических событий, разуплотнения соляного

массива с потерей несущей способности. Затопления и подтопления харак-

терны для поймы реки Тиса, других поверхностных водотоков, разрушенных

дренажных сооружений.

Разработанная схема зональности территории пгт. Солотвино по проявле-

ниям ОТГП, их последствиям будет основой для природопользования, опреде-

ления рисков освоения территорий, их вовлечения в экономическую деятель-

ность, разработки схемы инструментального мониторинга, работы с населением,

что, как ожидается, приведет к повышению безопасности жизнедеятельности в

Солотвино.

280

Рисунок – Зональность территории пгт. Солотвино по проявлению ОТГП:

1 – зона катастрофических проявлений ОТГП (карстово-суффозионные

провалы, проседания, оползнеобразование, эрозия и др.); 2 – зона

потенциально опасных проявлений ОТГП (проседания, карстово-

суффозионные воронки, сдвижение поверхности, микрооползни, эрозия

и др.); 3 – зона умеренных проявлений ОТГП (растворение соляных пород,

формирование озер разной минерализации, деформации поверхности);

4 – зона умеренных проявлений ОТГП (склоновая эрозия, суффозия,

усиленные техногенной деятельностью на теле дамбы); 5 – зона умеренных

проявлений ОТГП (подтопление, заболачивание, выщелачивание в Затоне);

6 – зона умеренных проявлений ОТГП (склоновая эрозия, суффозия,

281

техногенное подтопление и др. на юго-западном склоне 1-й надпойменной

террасы реки Тисы); 7 – зона умеренных проявлений ОТГП (склоновая

эрозия, оврагообразование по унаследованным тектоническим

нарушениям, техногенное подтопление и др. на западной части склона

1-й и 2-й надпойменных террас реки Тисы); 8 – зона незначительных

проявлений ОТГП (склоновая эрозия, суффозия, техногенное подтопление

и др. на юго-восточном склоне 1-й надпойменной террасы реки Тисы);

9 – зона незначительных проявлений ОТГП (склоновые эрозионные

процессы, палеооползни и др. на склоне г. Магура); 10 – зона

незначительных проявлений ОТГП (суффозия в зонах влияния

тектонических нарушений, техногенное подтопление и др. на западном

фланге шахты 9); 11 – зона незначительных проявлений ОТГП

(склоновая эрозия, периодическое техногенное подтопление) г. Магура;

12 – зона незначительных проявлений ОТГП с углеводородным

загрязнением; 13 – зона незначительных проявлений ОТГП в пределах

заброшенного объекта инфраструктуры; 14–16 – зоны потенциально

опасных, умеренных проявлений ОТГП (затопление и подтопление

различной обеспеченности (вероятность события за 100 лет) – 5 %, 50 %,

75 % соответственно); 17 – озера разного генезиса (природные

и техногенные/антропогенные); 18 – реки, речки и ручьи; 19 – изогипсы

рельефа (через 5 м); 20 – улицы, дороги, трасса Н09; 21 – железная дорога;

22 – граница пгт. Солотвино и государственная пограничная зона;

20 – цифры в кружках вероятность проявления ОТГП, в %

Работы выполнены при финансовой поддержке ЕС (проект 783232

ImProDiReT) и софинансировании в рамках государственной бюджетной про-

граммы КПКВК 6541230 – «Поддержка развития приоритетных направлений

научных исследований».


1. Интегральная геологическая модель солотвинской структуры как инстру-

мент оценки геоэкологического состояния Солотвинского месторождения каменной

соли / С. Б. Шехунова [и др.] // Сб. науч. тр. ИГН НАН Украины. – 2015. – Т. 8. –

С. 233–250.

2. Оценка напряженно-деформированного состояния пород солотвинской соля-

нокупольной структуры в Закарпатье (по результатам метода естественных импульсов

электромагнитного поля Земли) / Е. А. Яковлев [и др.] // Сб. науч. тр. ИГН НАН Укра-

ины. – 2016. – Т. 9. – С. 82–96.

282

УДК 504.064.3:665.663(477)

Е. Н. ШПАК, Р. Б. ГАВРИЛЮК, О. И. ЛОГВИНЕНКО

Украина, Киев, ИГН НАНУ


МОДЕЛИРОВАНИЕ ОТКАЧКИ ЛИНЗЫ НЕФТЕПРОДУКТОВ

НА ЗАГРЯЗНЕННОМ УЧАСТКЕ В РАЙОНЕ АЭРОПОРТА

БОРИСПОЛЬ

Загрязнение геологической среды нефтепродуктами на территории

склада ГСМ аэропорта «Борисполь» (Киевская обл.) в виде линзы авиацион-

ного керосина впервые было обнаружено в 1998 г. В результате проливов

нефтепродуктов на поверхность земли и утечек из подземных емкостей про-

исходило их просачивание в зону аэрации, представленную проницаемыми

лессовидными супесями, песками, аллювиальными супесями, и последующая

инфильтрация в направлении грунтовых вод. Мощность слоя нефтепродуктов

в скважинах достигала 0,9 м в центре зоны загрязнения, а суммарный объем

нефтепродуктов, накопившихся на поверхности грунтовых вод, составлял

1 725 м3, или 1 380 т [1; 2].

По результатам поисково-разведочных работ сделан вывод о необходимо-

сти проведения срочных мероприятий по локализации и ликвидации загрязне-

ния. В 1999–2000 гг. был разработан проект извлечения подземных вод, загряз-

ненных нефтепродуктами, во избежание их попадания за пределы территории

ГСМ аэропорта «Борисполь» и пробурена сеть ликвидационных скважин (всего

42 шт.). В результате проведения ликвидационных откачек, по состоянию на

2015 г., было извлечено и очищено более 30 тыс. м3 загрязненной воды и 341 м

3

мобильных нефтепродуктов. Однако выполненные восстановительные работы не

позволили полностью ликвидировать загрязнение. Это связано с тем, что количе-

ство ликвидационных скважин не было достаточным, чтобы покрыть всю об-

ласть загрязнения, и расстояния между скважинами существенно превышали ра-

диус влияния скважин.

Таким образом, несмотря на проведенные мероприятия, загрязнение

нефтепродуктами продолжает существовать и нести угрозу для окружающей

среды, что стало причиной проведения исследований ИГН НАН Украины. Со-

гласно данным мониторинга, который проводится на загрязненном нефтепродук-

тами участке с 2011 г., наличие слоя нефтепродуктов наблюдается практически

во всех ликвидационных скважинах (рисунок). В сложившейся ситуации необхо-

димо извлечь мобильные нефтепродукты откачкой.

283

Рисунок – Эколого-гидрогеологический разрез территории

Выполнено моделирование работы эксплуатационных скважин на линзе с

целью определения их оптимального расположения. На модели имитировалась

работа скважин, которые откачивали одновременно нефтепродукт и воду.

Для расчетов использовано программное обеспечение API LNAPL [3].

На карте распространения загрязнения грунтового водоносного горизонта

нефтепродуктами в районе склада ГСМ аэропорта «Борисполь» [2] выделены

два участка с наибольшей мощностью линзы керосина:

1) в юго-западной части загрязненной зоны, размеры которой 100 × 100 м

и мощность линзы 0,5–0,88 м;

2) в северо-восточной части загрязненной зоны, размеры которой

200 × 100 м и мощность линзы 0,4–0,65 м.

Имитировалась работа откачивающих скважин, расположенных по сетке

25, 20 и 15 м на обоих загрязненных участках с целью выбора их оптимального

расположения. Соответственно, рассматривались фрагменты участков 50 × 50,

40 × 40 и 30 × 30 м. Осредненная мощность линзы керосина на первом загряз-

ненном участке принята равной 0,7 м, на втором участке – 0,5 м.

В первом модельном эксперименте задавались табличные значения α – па-

раметра, характеризующего размер пор, и β – параметра, характеризующего рас-

пределение пор. Поэтому результаты моделирования носили предварительный

характер и полученные расстояния между скважинами оказались несколько за-

вышенными. Для получения более достоверных результатов потребовалось

уточнение фильтрационных характеристик грунта путем проведения лаборатор-

ных исследований. Были определены зависимости давления от насыщенности

Насыпной грунт

ПРС

Песок 1

Песок 2

Суглинок

Супесь 1

Супесь 2

УГВ

Уровень нефтепродуктов

Область загрязненных нефтепродуктами грунтов

Линза мобильных нефтепродуктов

284

p() для образцов грунта, отобранных в районе аэропорта Борисполь. Затем с

помощью программы RETC [4] рассчитаны значения параметров α и β.

Во втором модельном эксперименте имитировалась работа скважин, рас-

положенных по сетке 20, 15 и 12 м на участке с мощностью линзы керосина 0,7 м и

по сетке 15, 12 и 10 м на участке с мощностью линзы керосина 0,5 м.

Результаты второго модельного эксперимента приведены в таблице, в ко-

торой показано изменение дебита керосина за расчетный период, суммарный от-

бор керосина, отбор с 1 м2 площади, дебит воды, остаточная мощность керосина

в скважине, объем керосина, оставшийся в грунте, и объем на 1 м2 площади.

Таблица – Результаты моделирования работы эксплуатационных скважин

на линзе керосина в супесчаных отложениях

Мощность слоя

керосина, м

0,7 0,7 0,7 0,5 0,5 0,5

Расстояние между

скважинами, м

20 15 12 15 12 10

Размеры расчетного

участка, м 40 40 30 30 24 24 30 30 24 24 20 × 20

Начальное количество

керосина, м3

224 126 81 90 58 40

Время откачки, лет 8 5 3 5 3,5 2

Расход керосина, м3/сут 0,24–

0,01

0,24–

0,01

0,24–

0,01

0,15–

0,01

0,15–

0,01

0,15–

0,01

Суммарный отбор

керосина, м3

196 111 75 75 48 33

Общий отбор керосина

с 1 м2, м

3

0,12 0,127 0,13 0,07 0,083 0,083

Остаточная мощность

керосина в скважине, м

0,19 0,17 0,17 0,19 0,17 0,17

Объем керосина,

оставшийся в грунте, м3

28 12 6 15 10 7

Остаточный объем

керосина в грунте на

1 м2, м

3

0,017 0,001 0,001 0,017 0,017 0,017

Общая длина фильтра,

м (ниже границы

керосин-вода, м)

1,2 (0,5) 1,2

(0,5)

1,2 (0,5) 1,0

(0,5)

1,0 (0,5) 1,0

(0,5)

Расход воды, м3/сут 0,74 0,8 0,86 0,51 0,55 0,58

Примечание – Кф = 1 м/сут, общая пористость – 0,44, остаточная насыщенность

воды – 0,24, полевая остаточная насыщенность керосина – 0,2, α = 4,3, n = 1,206, ради-

ус скважин – 450 мм.

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что эффек-

тивность сети эксплуатационных скважин определяется максимальными расхо-

дами и общим отбором керосина с 1 м2 площади, минимальным остаточным

285

объемом мобильного керосина в пределах 1 м2 площади, а также временем от-

качки. Исходя из этого, на участке с мощностью линзы керосина 0,7 м эксплуа-

тационные скважины целесообразно располагать по сетке 30 × 30 м, а на участке

с мощностью линзы керосина 0,5 м – по сетке 24 × 24 м и 20 × 20 м.


1. Гаврилюк, Р. Б. Забруднення геологічного середовища вуглеводневими пали-

вами в результаті діяльності аеропортів (на прикладі аеропорту «Бориспіль») / Р. Б. Гав-

рилюк, В. Г. Максимов // Проблеми хіммотології. Теорія та практика раціонального ви-

користання традиційних і альтернативних паливно-мастильних матеріалів : матеріали

V Міжнар. наук.-техн. конф., 6–10 жовтня, Київ. – К. : НАУ, 2014. – С. 149–153.

2. Эколого-гидрогеологический мониторинг территорий загрязнения геологической

среды легкими нефтепродуктами / Н. С. Огняник [и др.]. – Киев : LAT & K., 2013. – 254 с.

3. Evaluating hydrocarbon removal from source zones and its effect on dissolved

plume longevity and magnitude [Electronic resource] // American Petroleum Institute. – Mode

of access: www.api.org/environment-health-and-safety/clean-water/ground-water/lnapl/hydro-

carbon-removal.

4. Genuchten, M. T. van. The RETC code for quantifying the hydraulic functions of

unsaturated soils, version 1.0 EPA Report 600/2-91/065 / M. T. van Genuchten, F. J. Leij,

S. R.Yates. – U.S. Salinity Laboratory, USDA, ARS, Riverside, California, 1991.

УДК 631.152

Н. В. ЯКОВЕНКО, И. В. КОМОВ, Н. М. КРУТОВ



ОСОБЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ЗОНЫ КАК УСЛОВИЕ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ РЕГИОНА (ВОРОНЕЖСКАЯ ОБЛАСТЬ)

Инновация является приоритетным направлением социально-эконо-

мического развития региона, так как она связана с высокими технологиями, спо-

собными обеспечить значительные социально-экономические преимущества.

Современная экономика – это не только экономика знаний и инновационная

экономика, а сектор знаний – это своеобразная «машина» для решения самых

разных задач. Поэтому переход на инновационный путь развития является клю-

чевой задачей современной России. Поскольку главной чертой большого про-

странства территории России выступает социально-экономическая неоднород-

ность развития регионов, то вопрос формирования инновационной экономики

страны в целом и каждого отдельного субъекта связан с необходимостью фор-

мирования эффективных региональных инновационных систем.

Развитие социально-экономической системы любого региона определяет-

ся уровнем его инновационной составляющей, и одним из факторов инноваци-


286

онности может выступить создание особых экономических зон, которое может

выступать катализатором развития любого региона. Основное их предназначе-

ние – создание и реализация продуктов научной деятельности, доведение их до

промышленного применения и продвижения на рынке, что приводит к активиза-

ции социально-экономического развития региона. Особые экономические зоны со-

здаются в целях развития обрабатывающих отраслей экономики, высокотехноло-

гичных отраслей экономики, развития туризма, санаторно-курортной сферы, пор-

товой и транспортной инфраструктур, разработки технологий и коммерциализации

их результатов, производства новых видов продукции. Особые экономические зоны

могут создаваться на земельных участках, находящихся в государственной или му-

ниципальной собственности, в том числе предоставленных во владение и (или) в

пользование гражданам или юридическим лицам, а также на земельных участках,

находящихся в собственности граждан или юридических лиц [2].

Воронежская область является уникальной территорией, расположенной в

центральной зоне европейской части России, и является крупнейшей территори-

ей Центрально-Черноземного региона. По прогнозам департамента экономиче-

ского развития региона Воронежской области в 2019 г. валовой региональный

продукт области достигнет 1 трлн 28 млрд руб. Воронежская область является

одним из наиболее динамично развивающихся субъектов России благодаря уве-

личению роста объема инвестиций, роста промышленного и сельскохозяйствен-

ного производства, увеличению розничного товарооборота. Несмотря на значи-

тельную деградацию промышленного и сельскохозяйственного производства,

снижение экономического развития и низкую инвестиционную привлекатель-

ность в начале 2000-х гг., регион планомерно и стратегически продуманно де-

монстрирует стабильный рост практически во всех сферах экономики. В нацио-

нальном рейтинге состояния инвестиционного климата регион занял седьмую

позицию в 2018 г., улучшив показатели 2017 г.

Изучение инновационного потенциала Воронежской области, а также

Особых экономических зон как фактора его развития несомненно актуально, по-

скольку регион обладает значительным инновационным потенциалом, который,

в силу непродуманного управления и отсутствия стратегической политики, не

используется в полной мере. На данный момент Воронежская область обладает

значительным инновационным потенциалом и занимает четвертую позицию

среди регионов по рейтингу инновационного потенциала субъектов ЦФО [1].

Важную роль в продуктивном использовании инновационного потенциала реги-

она выполняют Особые экономические зоны, территории опережающего разви-

тия, технопарки и др. Поэтому в 2018 г. в регионе начато активное развитие

Особой экономической зоны «Центр», которая становится главнейшей промыш-

ленно-производственной площадкой Воронежской области. К 2028 г. в ОЭЗ

должны быть привлечены более 9 млрд руб. инвестиций и создано 1,4 тыс. рабо-

чих мест. Объем выручки резидентов должен превысить 75 млрд руб., а сово-

купный объем налоговых и таможенных платежей в бюджеты – 12 млрд руб.

Создание и развитие ОЭЗ «Центр» окажет несомненный мультипликатив-

ный эффект на всю экономику региона в целом, его инвестиционную привлека-

287

тельность, а также на развитие инновационного потенциала региона. Основными

задачами создания Особой экономической зоны являются:

1) поступление прямых иностранных инвестиций;

2) внедрение передовых технологий производства;

3) создание большого числа новых высокопрофессиональных рабочих мест;

4) развитие экспортной базы региона;

5) апробация современных методов организации труда и администрировании.

ОЭЗ промышленно-производственного типа «Центр» предполагает раз-

мещение предприятий химической, пищевой, радиотехнической и металлурги-

ческой отраслей. Специфика размещения предприятий предполагает отсутствие

прямой конкуренции с предприятиями ОЭЗ «Липецк». Особое значение необхо-

димо уделить развитию радиоэлектроники и атомной энергетики, поскольку для

данных отраслей в регионе есть наибольшие перспективы развития. На данный

момент перечень предприятий-резидентов особой экономической зоны в 2019 г.

невелик, однако каждое из них обладает значительным потенциалом для разви-

тия. Основные производители-резиденты ОЭЗ «Центр» – ООО «Завод среднего

машиностроения» (специализируется на производстве высококачественного

цветного литья), ООО НПП «СтройСталь» (производство строительной армату-

ры), ООО «Перфоград» (производство перфорированных листов и систем

ограждений), ООО «ПолиПак» (производство пищевой полиамидной упаковки),

ООО «Сервис-Стройторг» (производство защитно-декоративной обработки про-

филей из алюминиевых сплавов), ООО «Универсал Строй» (производство фоль-

гированных и технических диэлектриков).

Наиболее значимыми стимулами для инвестирования в развитие предпри-

ятий на территории именно ОЭЗ являются частичное или полное освобождение

от ряда обязательных платежей (налог на имущество, земельный и транспорт-

ный налоги, НДС) на срок до 5 лет; снижение налога на прибыль предприятий-

резидентов с 20 до 16 %; создание особых таможенных льгот для поставки им-

портного сырья и оборудования; обеспечение производителей необходимыми

субсидиями, льготными кредитами, а также упрощенным порядком регистрации

предприятий. Выгодное экономико-географическое размещение ОЭЗ «Центр»

обусловлено необходимостью «сближения» производства и потребителя, снижая

тем самым логистические затраты производителей, и, как следствие, произво-

дить конкурентоспособный продукт. Помимо того, размещение ОЭЗ в непосред-

ственной близости к городской черте Воронежа обеспечивает предприятия-

резидентов необходимой инфраструктурой и способствует комплексному разви-

тию окраинных территорий города.

Инновационный потенциал региона является сложной экономико-

географической категорией, включающей множество статистических данных,

позволяющих проанализировать способность и готовность региона к развитию,

а также спрогнозировать и выявить потенциал для дальнейшего развития или де-

градации [5].

Создание особых экономических зон является одним из главнейших фак-

торов для увеличения инновационного потенциала региона, поскольку эффек-

288

тивно функционирующая ОЭЗ несет комплексный положительный эффект во

все сферы региональной экономики. Особые налоговые преференции и льготы

становятся стимулом для инвесторов развивать производство именно на терри-

тории ОЭЗ, тем самым создавая современные высокотехнологичные предприя-

тия, формируется потребность в профессиональных кадрах, что положительно

сказывается на развитии научно-кадрового потенциала региона. Помимо созда-

ния новых рабочих мест непосредственно на производственных площадках,

формируется также необходимость в персонале, обслуживающем транспортную

и коммуникационную инфраструктуру предприятий ОЭЗ. Товары и услуги

предприятий ОЭЗ наполняют рынок региона, оказывая влияние на структуру

спроса и предложения, создавая «здоровую» конкуренцию, увеличивая спрос

населения на инновационные товары местного производства.


1. Об особых экономических зонах в Российской Федерации : Федер. закон,

22 июля 2005 г., 116-ФЗ : в ред. от 18.07.2017 г.

2. Яковенко, Н. В. Кластерный подход и его применение для концептуирования

и стратегирования социально-экономического развития депрессивного региона /

Н. В. Яковенко // Науч. поиск. – 2011. – 2. – С. 70–74.

3. Кортов, С. В. Инновационный потенциал и инновационная активность вузов

УрФО / С. В. Кортов // Инновац. менеджмент. – 2004. – 1 (29). – С. 42.

4. Сафарова, Л. А. Маркетинг инновационно-ориентированных регионов : авто-

реф. дис ... канд. экон. наук : 08.00.05 / Л. А. Сафарова. – М. : Изд-во РЭА им.

Г. В. Плеханова, 2011. – 26 с.

5. Концептуальные аспекты формирования и развития кластеров в социально-

экономико-географической системе региона / Н. В. Яковенко [и др.] // Проблемы реги-

ональной экологии. – 2015. – 6. – С. 61–66.

6. Regional socio-economic-geographical System: Definition Concepts / N. V. Yako-

venko [et al.] // Indian Journal of Science and Technology. – Vol. 9 (16). – Mode of access:

10.17485/ijst/2016/v9i16/90614, April 2016.РР.1-6. www.indjst.org.

http://www.indjst.org/

289

СОДЕРЖАНИЕ

Секция 5

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ: СОСТОЯНИЕ, ДИНАМИКА, ПРОГНОЗ

Волчек А. А., Парфомук С. И., Волчек Ан. А., Кирвель И. И.

Спектрально-временной анализ цикличности колебаний уровней

воды озер Беларуси и Польши ..................................................................................... 3

Волчек А. А., Таратенкова М. А. Статистическое моделирование

изменения макроионного состава рек на примере реки Мухавец ........................... 6

Волчек А. А., Шпока И. Н., Шпока Д. А. Влияние современного

потепления на уровенный режим рек Белорусского Полесья

на примере реки Случь ............................................................................................... 10

Дашкевич Д. Н., Стельмашук С. С. Изменение уровенного режима

реки Малорита – с. Малорита .................................................................................... 14

Зубаиров О. З., Жапаркулова Е. Д., Набиоллина М. С. Очистительная

способность сероземных почв ................................................................................... 17

Козыкеева А. Т., Мустафаев Ж. С., Тастемирова Б. Е. Оценка влияния

климата на гидрологический режим водосбора бассейна реки Тобол .................. 22

Курдин С. И. Картографический метод изучения динамики изменений

экологического состояния поверхностных вод речного бассейна ........................ 25

Лицкевич А. Н., Гулькович М. В., Чирук Л. И., Демянчук А. Ф. Качество

воды питьевого назначения в ареалах влияния животноводческих

предприятий Брестского района ................................................................................ 29

Мешик О. П., Морозова В. А. Особенности оценки запасов воды в снеге

и их пространственно-временной изменчивости на территории Беларуси .......... 34

Мустафаев Ж. С., Козыкеева А. Т., Калмашова А. Н. Геоэкологическая

оценка водосбора бассейна реки Есиль в условиях антропогенной

деятельности ................................................................................................................ 37

Мустафаев Ж. С., Козыкеева А. Т., Рыскулбекова Л. Н. Геоэкологическая

оценка водных систем бассейна трансграничной реки Или................................... 40

Прожорина Т. И., Гребенникова О. А. Оценка качества питьевой воды

городов Богучар и Россошь Воронежской области ................................................. 44

Сидак С. В., Волчек А. А. К вопросу оценки годового стока

реки Припять на основе метода деревьев решений ................................................. 47

Токарчук О. В. Характеристики русловой сети озерно-бассейновых

систем Национального парка «Нарочанский» ......................................................... 51

Томаш М. С., Богданов Д. Н. Водохранилища Гомельской области:

современное состояние (SWOT-анализ) ................................................................... 55

Чурин Д. А., Ульянова М. О., Стонт Ж. И., Рыльков О. В.

Изменчивость уровня в Куршском заливе Балтийского моря

в 2017–2018 гг. ............................................................................................................ 59

Шелест Т. А., Шваюк И. В. Причины изменения максимального

стока рек Брестской области в современных условиях .......................................... 62

290

Шешко Н. Н., Кухаревич М. Ф. Методы восстановления

отсутствующих данных наблюдений за температурой воды

(на примере реки Лань) .............................................................................................. 65

Яцык А. В., Гопчак И. В., Басюк Т. А. Оценка уровня загрязненности

поверхностных вод реки Западный Буг на трансграничном участке .................... 69

Секция 6

ВОДОСНАБЖЕНИЕ, ГИДРОТЕХНИКА И МЕЛИОРАЦИЯ

Белоконь С. А., Коптюк Р. Н., Фроленкова Н. А., Токарь Л. А.,

Приходько Н. В., Рычко Д. М. Усовершенствование технологии

водоподготовки при орошении на основе применения виброфильтра ................. 72

Vyčienė G., Grybauskienė V. Kriging Methods as a tool to Estimate

spring flood peak discharge in ungauged watersheds in Lithuania .............................. 76

Волк П. П., Рокочинский А. Н. Научно-методические подходы

к системной оптимизации технологических и конструктивных

параметров польдерных систем ................................................................................ 79

Волчек А. А., Шешко Н. Н. Методика оценки статистически значимых

трансформаций ландшафтов с позиции изменения речного стока ........................ 83

Вострова Р. Н. Разработка индивидуальных нормативов

водоснабжения и водоотведения для предприятий ГПО «БЕЛЭНЕРГО» ............ 87

Гледко Ю. А., Косенко А. В. Перспективы использования

гидроэнергетического потенциала Могилевской области ..................................... 90

Grybauskienė V., Vyčienė G. Evapotranspiration-based irrigation

scheduling for picea abies (spruce) seedlings ............................................................... 94 Дряхлов А. Г. Антропогенное воздействие на окружающую среду

в зоне строительства Колымских ГЭС ..................................................................... 97

Жапаркулова Е. Д., Набиоллина М. С., Калиева К. Е., Аманбаева Б. Ш. Технология интегрированного использования

поверхностных и грунтовых вод ............................................................................. 101

Жогло В. Г. Долгосрочный прогноз влияния отходов бурения

на качество подземных вод в бассейне реки Ведрич ............................................ 105

Зуфарова В. М. Гидрогеологические и инженерно-геологические

исследования для обоснования проектов захоронения попутных

и сточных вод в глубинные горизонты ................................................................... 108

Зуфарова В. М. Захоронение попутных вод и промышленных стоков

в глубокие водоносные горизонты и выбор участков для создания

подземных хранилищ нефти и газа ......................................................................... 113

Козыкеева А. Т., Мустафаев Ж. С., Арыстанова А. Б. Методологическое

обеспечение при интегрированном управлении водными ресурсами

бассейнов трансграничных рек ............................................................................... 117

Мустафаев Ж. С., Козыкеева А. Т., Жанымхан К. Методика

экологического нормирования безвозвратного водопотребления

в водосборе бассейна малых рек ............................................................................. 121

291

Мустафаев Ж. С., Козыкеева А. Т., Сагаев А. А., Алимбаев Е. Н. Оценка водохозяйственного состояния в низовьях реки Сырдарьи

на основе гидрохимических показателей ............................................................... 125

Мустафаев Ж. С., Козыкеева А. Т., Турсынбаев Н. А. Методика оценки

экологических услуг водосборов бассейнов трансграничных рек ...................... 128

Осокина Н. П. Содержание хлорорганических пестицидов

в подземных водах и их влияние на безопасность жизнедеятельности

населения Украины ................................................................................................... 132

Рычко Д. М., Приходько Н. В., Коптюк Р. Н., Рокочинский А. Н.,

Турченюк В. А. Орошение сопутствующих культур

на рисовых оросительных системах по усовершенствованной технологии

поверхностного полива ............................................................................................ 135

Судук Е. Ю. Инновационные аспекты развития водохозяйственной

отрасли в Украине ..................................................................................................... 138

Шалай С. В. Обоснование мелиорации земель сельскохозяйственного

назначения на основании прогноза их продуктивности ....................................... 142

Яцык А. В., Гопчак И. В., Басюк Т. А. Методология проведения

экологической оценки качества воды и гидроэкологического мониторинга ..... 146

Секция 7

ЭКОЛОГИЯ, БИОРЕСУРСЫ И ТЕМАТИЧЕСКОЕ

КАРТОГРАФИРОВАНИЕ

Абрамова И. В. Статус орнитофауны на различных стадиях сукцессии

ельников в юго-западной Беларуси......................................................................... 149

Гайдук В. Е. Биотопическое распределение и динамика численности лесной

куницы (Martes martes L.) в центральной и юго-западной Беларуси .................. 152

Гайдук В. Е., Блоцкая Е. С. Динамика численности обыкновенной

полевки (Microtus arvalis Pall.) в агросистемах юго-западной

и центральной Беларуси ........................................................................................... 156

Грядунова О. И., Набиева Л. А. Атласное картографирование

бассейна реки Мухавец ............................................................................................ 159

Гусев А. П. Многолетняя динамика вегетационных индексов

в антропогенных геосистемах (по данным Landsat 1984–2018 гг.) ..................... 163

Карпиченко А. А., Чертко Н. К. Растительность в урболандшафтах

г. Гомеля .................................................................................................................... 165

Комов И. В., Иванова Д. Н. Методические вопросы оценки

продовольственной безопасности ........................................................................... 169

Кондратюк В. Г., Токарчук С. М. Возможности использования

средств ГИС-анализа при оценке пространственных особенностей

экологических рисков ............................................................................................... 172

Крупко А. Э. Экологические индикаторы устойчивости

Центрального федерального округа ........................................................................ 176

292

Куцко К. Э. Влияние микропластика на жизнедеятельность

гидробионтов: анализ зарубежного опыта ............................................................. 180

Лыко Д. В., Лыко С. М., Мартынюк В. А., Портухай О. И.,

Якута О. А., Зубкович И. В. Картографическое моделирование

природно-хозяйственного освоения локальных территорий ............................... 183

Морозов А. В., Морозов В. В. Концептуальная основа оптимизации

эколого-мелиоративного режима сухостепных орошаемых ландшафтов .......... 187

Мялик А. Н. Изменения сорной флоры в центральной части

Белорусского Полесья за последнее столетие ....................................................... 190

Окоронко И. В. Картографическая оценка показателей

эколого-хозяйственного баланса территории Брестской области ....................... 194

Серая Т. М., Богатырева Е. Н., Белявская Ю. А. Агроэкономическая

эффективность возделывания сельскохозяйственных культур

в традиционной и органической системах земледелия ......................................... 197

Ситдикова О. Е., Токарчук С. М. Древесные растения в названиях

улиц Бреста: оценка пространственного распространения

и ГИС-картографирование ....................................................................................... 201

Токарчук С. М., Юхнюк П. П. Перспективные направления развития

веб-картографирования в сфере землепользования и оценки состояния

земельных ресурсов .................................................................................................. 204 Черныш А. Ф., Юхновец А. В. Дефляционноопасные почвы Белорусского

Полесья и их сельскохозяйственное использование ............................................. 207

Чубаро С. В. Реализация компетентностного подхода

при подготовке будущего учителя географии ....................................................... 210

Секция 8

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО

Андрушко С. В., Мележ Т. А. Исторические особенности процесса

ресурсопотребления в Гомельском регионе .......................................................... 216

Волкова Л. А., Козишкурт С. Н. Особенности природопользования

и природообустройства полесских районов Ровенской области ......................... 220

Домнин Д. А., Бурнашов Е. М., Есюкова Е. Е., Карманов К. В. Влияние

мероприятий инженерной защиты с использованием геосинтетических

материалов на состояние оползневых склонов морского побережья

Калининградской области ........................................................................................ 222

Железняк И. А. Методы разработки обводненных месторождений

сапропеля на примере озера Сущево ...................................................................... 225

Зиновьев А. А. Принципы и подходы к оценке затапливаемых земель ............ 229

Коврик С. И., Сосновская Н. Е., Коврик И. И. Торфощелочные

суспензии для предочистки сточных вод от катионов металлов ......................... 232

Колдаева С. Н., Пронский В. В. Использование энергии солнца

для отопления загородного дома ............................................................................. 236

293

Крупко А. Э. Основные направления устойчивого природопользования

Центрально-Черноземного района .......................................................................... 237

Крупко А. Э. Проблемы аграрного природопользования

Центрально-Черноземного района .......................................................................... 241

Левашкевич В. Г., Глаз А. С., Шпак С. Е. Система геоэкологического

мониторинга подземных хранилищ газа в Республике Беларусь ........................ 244

Мешик О. П., Борушко М. В. Перспективы развития

солнечной энергетики в Республике Беларусь ...................................................... 250

Окоронко И. В. Оценка антропогенной нагрузки на земельный фонд

Брестской области на основе расчета коэффициента естественной

защищенности территории ...................................................................................... 253

Прожорина Т. И., Гребенникова О. А. Исследование влияния

снегосвалки на территорию Ботанического сада Воронежского

государственного университета .............................................................................. 256

Ракович В. А., Бамбалов Н. Н., Гайдукевич О. М. Рациональное

использование выбывших из промышленной эксплуатации торфяных

месторождений Брестского района ......................................................................... 260

Скрипчук П. М. Нематериальные инструменты экономики

природопользования для создания кластеров ........................................................ 263

Тановицкая Н. И., Ратникова О. Н. Мероприятия по минимизации

воздействия добычи торфа на участке торфяного месторождения Морочно .... 267

Ткаченко Т. Н. Многофункциональность «зеленых» кровель ........................... 270

Шершнёв О. В., Соколов А. С., Павловский А. И., Галкин А. Н.

Техногенная трансформация рельефа в пределах промышленного

ландшафта Гомельского химического завода ........................................................ 274

Шехунова С. Б., Яковлев Е. А., Стадниченко С. Н., Алексеенкова М. В.

Проблемы природопользования на территориях ликвидированных

солерудников в пгт. Солотвино (Закарпатье, Украина) ........................................ 277

Шпак Е. Н., Гаврилюк Р. Б., Логвиненко О. И. Моделирование

откачки линзы нефтепродуктов на загрязненном участке

в районе аэропорта Борисполь ................................................................................ 282

Яковенко Н. В., Комов И. В., Крутов Н. М. Особые экономические

зоны как условие инновационного развития региона

(Воронежская область) ............................................................................................. 285

Научное издание

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУК О ЗЕМЛЕ:

ИССЛЕДОВАНИЯ ТРАНСГРАНИЧНЫХ РЕГИОНОВ

Сборник материалов конференции

В двух частях

Часть 2

Подписано в печать 14.08.2019. Формат 60×84

1/16. Бумага офсетная.

Гарнитура Таймс. Ризография. Усл. печ. л. 17,09. Уч.-изд. л. 20,30.

Тираж 140 экз. Заказ 296.

Издатель и полиграфическое исполнение:


«Брестский государственный университет имени А. С. Пушкина».

Свидетельство о государственной регистрации издателя, изготовителя,

распространителя печатных изданий

1/55 от 14.10.2013.

Ул. Мицкевича, 28, 224016, Брест.

Documents

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУК О ЗЕМЛЕ · 2Польша, Слупск, Поморская академия E-mail: [email protected] СПЕКТРАЛЬНО-ВРЕМЕННОЙ