2.2. Определение экологических полигонов

Экологическое районирование окружающей среды осуществляется на основании предшествующего изучения природно-техногенных условий наблюдаемой территории с помощью существующих аналитических и картографических материалов и проведения полевых рекогносцировочных работ.

К подготовительному этапу экологического мониторинга окружающей среды относится выбор представительных полигонов, установление их пространственных границ, расположение объектов определения приоритетных загрязнителей компонентов естественной среды, что, в значительной мере, зависит от расположения на территории техногенных объектов, например, промышленных и горнодобывающих предприятий, энергетических комплексов, жилищно-промышленных агломераций, транспортных магистралей, а также сельхозугодий с интенсивным агропроизводством.

В общем случае предварительный выбор полигонов для экологических исследований и экомониторинга окружающей среды осуществляется с использованием таких карт:

• карты ландшафтно-геоморфологического районирования, которые позволяют делать оценку естественных условий территории, интенсивности и направленности современных экзогенных геологических процессов; выделить ландшафтные системы за их типом и экологическими характеристиками;

• карты землепользования, по которым осуществляется оценка интенсивности и характера хозяйственного использования территорий, определения степени нарушения естественных ландшафтных систем;

• карты размещения техногенных объектов, по которым осуществляется установление наиболее опасных объєктов-загрязнителей и их специализация по влиянию на естественную среду, оценка техногенной нагрузки на современный ландшафт, определение контуров геохимических полей и аномалий:

• монокомпонентных и синтетических карт загрязнения тяжелыми металлами, пестицидами и т.д. грунтов, воды, донных отложений, растительности как основы для определения фоновых уровней загрязнения и их пространственного распределения, установления генетических и геомиграционных связей полей загрязнения с техногенными объектами, естественными источниками, геохимическими преобразованиями;

• гидрогеологической (гидрофизической) карты зоны аэрации, которая используется для определения и оценки сорбционно-миграционных параметров грунтов зоны аэрации, определения потенциальной возможности миграции ЗВ и естественной защищенности грунтовых и подземных вод от загрязнения;

• гидрогеохимической карты, которая позволяет установить характер и уровни техногенного загрязнения поверхностных и подземных вод, пространственных и генетических (геомиграционных) связей загрязнения воды с аномальными техногенными полями в сопряженных средах;

• карты распределения радионуклидов (цезия, стронция, плутония и др.) в почве, донных отложениях, растительности, по которым осуществляется оценка характера пространственного распространения и уровней загрязнения рН разных естественных сред.

Наиболее удобной для предварительного определения полигонов экологического мониторинга окружающей среды является ландшафтно-геохимическая карта, которая состоит из двух листов.

Первый лист - карта структуры геохимических ландшафтов, на которой отображаются иерархические типы современных ландшафтов и их геохимическая характеристика (фоновые концентрации химических элементов; элементы-мигранты, физико-химические параметры).

Второй лист - карта районирования геохимических ландшафтов по миграционным условиям, на которой отображаются параметры и показатели определений радионуклидов, химических элементов и их соединений, геохимические барьеры, пути миграции техногенных ЗВ, области и показатели аккумуляции ЗВ в разных естественных средах.

Таким образом, в соответствии с вышеприведенным и другими факторами обоснованный выбор экологических полигонов обуславливается следующим:

• достаточной экологической изученностью состояния почв, растительности, воды, атмосферы, ландшафтно-геохимических условий территории (наличия участков стойкого аномально высокого техногенного загрязнения, участков с фоновыми уровнями содержания ЗВ и их картографическим отображением в масштабе 1:200 000, который принимается за базовый);

• наличием в границах полигона надежных индикационных биообъектов;

• возможностью комплексного использования полигона для разных масштабов экологических исследований, контрольных посещений (инспекций) и экомониторинга окружающей среды.

Выбор представительных экологических полигонов и объектов наблюдений является одной из наиболее ответственных работ в создании и эффективном функционировании государственной, региональных и локальных систем экомониторинга окружающей среды, любая из которых базируется на определенном пространственном масштабе определения/изучения экологического состояния соответствующих территорий.

Пространственное расположение полигонов и отдельных объектов наблюдений на полигонах необходимо осуществлять, максимально приближаясь к созданию регулярной сети объектов наблюдений, плотность которых определяется необходимой детальностью наблюдений и пространственным представительством полученных данных.

Регулярная сеть обеспечивает сопоставимость и агрегацию результатов разномасштабных комплексов наблюдений и исследований, строгую пространственную (топографическую) привязку объектов и данных наблюдений, их картографическое отображение и интерпретацию результатов исследований, а также облегчает компьютерную обработку данных для построения разных картографических материалов и моделирования экологических ситуаций, выполнения балансовых и прогнозных оценок и т.д.

Однако не всегда удается проведение наблюдений в регулярной сети. Полученные данные от любых расположенных объектов наблюдений должны быть привязаны к опорным точкам регулярной сети нужного масштаба с помощью существующих математических методов.

Экологические исследования основных масштабов (1:1 000 000; 1: 200 000; 1:50 000) целесообразно проводить на полигонах, расположенных в границах одной относительно большой площади, которая характеризуется общностью структурно-геологического строения, инженерно-гидрогеологических условий и основных факторов формирования экологических положений по атмосферным, гидрологическим, биологическим и геологическим факторам.

Максимальный размер площади полигона принимается с учетом уверенного определения радиационных, геохимических, гидрогеохимических показателей на границах полигонов,

При генеральной экологической оценке всей территории Украины (603,7 тыс. км²) целесообразно использование карт масштаба 1:1000 000 или 1:500 000, которое с достаточной для практики обстоятельностью отображают основные ландшафтные структуры, зоны влияния больших горно-промышленных комплексов, ПМА, водотоков, водохранилищ и т.п., развитие типичных ЕГП, агропроизводственные, лесохозяйственные и другие особенности. Площадь реальной территории, соответствующей 1 см² карты таких масштабов будет равняться 100 и 25 км², а сеть объектов наблюдений будет состоять из 6000 и 24000 полигонов, любой из которых должен характеризовать соответствующие территории. Понятно, что в составе сети наблюдений масштаба 1:500 000 должно быть 6000 полигонов, которые образовывают сеть наблюдений масштаба 1:1000 000. При таком предположении для масштаба 1:200 000 сеть наблюдений будет состоять из 100000 полигонов, которые характеризуют отдельные территории площадью 4 км². Наименьшая площадь исследовательской территории будет соответствовать масштабу 1:500 (то есть равняется 25 м²) и такой полигон можно считать элементарным пробным участком или пространственным объектом наблюдений - наименьшим таксоном экомониторинга окружающей среды.

Средний масштаб экологических исследований (1:200 000…1:100 000) характеризуется значительным повышением детальности исследований и разрешающей способности карт, которые отображают экологические условия отдельных административных областей, а также регионов (Донбасс, Карпаты, Крым и др.), которые характеризуются техногенными, геохимическими, инженерно-гидрогеологическими, геофизическими, санитарно-гигиеническими и другими факторами.

Выполнение крупномасштабных экоисследований (1:50 000…1:500) проводится в районах значительного техногенного влияния, которое приводит к комплексным изменениям экологических условий окружающей среды.

Программу работ и сеть экоисследований масштаба 1:50 000 рекомендуется обосновывать на основании предварительной обобщенной оценки экологического состояния среды в масштабах 1:200 000…1:1000 000, предусматривая совместно с геохимическими, гидрогеологическими, санитарно-гигиеническими и другими исследованиями выполнения на опорных площадках биотестирования, что позволяет получить основные (генеральные) экологические оценки влияния техногенеза на окружающую среду.

Если существующие данные не дают достаточного основания для уверенного обоснования крупномасштабных экоисследований, рекомендуется проведение экологического обследования полигонов для уточнения действительного состояния компонентов среды, а также методики, видов и объектов экологического контроля и мониторинга.

В состав рекогносцировочных работ могут быть включены:

• инспекция основных (ведущих) техногенных объектов и предварительное установление границ их существенного влияния на естественную среду (при ориентации по преобладающим направлениям ветра, поверхностного стока вод в границах водозаборов, горных работ и т.д.);

• отбор проб почв, биоты, поверхностных и подземных вод, донных отложений для определения аномальных и фоновых уровней загрязнения естественных сред.