Определение, функціонування, взаємозв'язку, ієрархія природних ланшафтов

Определение, функціонування, взаємозв'язку, ієрархія природних ланшафтов

В.Ф.Попов, О. Н. Толстихин.

Анализируя причини якихось змін, що сталися у природі, чи прогнозуючи їх, завжди доводиться розглядати щонайменше двох взаємопов'язаних компонент, їхнім виокремленням єдину систему взаємодії: природну основу системи та її техногенне ядро, тобто. технологічні, технічні і інженерні кошти, споруди і комплекси, експлуатація яких призводить чи можуть призвести до змін ландшафту. Такі освіти отримали назви природно-технические геосистемы (ПТГС). Відповідно, під ПТГС розуміється: сукупність взаємодіючих природних і штучних об'єктів, які виникають у результаті спорудження і експлуатації інженерних та інших споруд, комплексів і технічних засобів, котрі взаємодіють із природної середовищем.

Классическим прикладом техногенної, штучної екосистеми є космічний корабель, взаємозв'язок якого із зовнішнього середовищем близького космосу лімітується багатьма чинниками, забезпечують можливість космонавтам жити і всередині замкнутого простору корабля.

Структура ПТГС включає підсистему природних об'єктів: геологічні тіла, грунт, рослинний покрив, водні джерела, повітря, тварини, складову природну основу ПТГС і підсистему штучних об'єктів: наземні, і підземні споруди, греблі, водосховища, технічні засоби, наприклад бульдозери і т.п.

Очевидно, що ПТГС є складними ієрархічними утвореннями, що містять у собі взаємозалежні компоненти різного рівня на природні об'єкти і по-різному сприймають ці впливу. Очевидно, що сукупність впливів всіх компонентів системи визначатиметься її призначенням, її функцією. Пояснимо сказане прикладами.

В будівельної практиці постійно аналізується система, освічена грунтами основи, а будинком, яке сприймається ньому зводиться. Залежно від навантаження на ці грунти, визначаються масою і конструкцією будинку, складом і властивостями грунтів, розраховується і проектується фундамент. Через війну будівництва виникає ПТГС будинок — грунти підстави. Однак у міських умовах взаємодія не обмежується, оскільки зводиться не одне, а багато будинку, що утворюють квартали, розчленовані проспектами і вулицями взаємозалежні інженерними комунікаціями. Виникає другий взаємодії: квартал — геологічні тіла підстави кварталу. І рівень: місто — геологічні тіла початку міста. Сукупний рівень впливу інженерних споруд міста визначається їм масою і динамікою експлуатації, але й температурним впливом, зміненим режимом харчування і розвантаження підземних вод, наведеними електромагнітними коливаннями. Однією з результатів такої взаємодії є зниження поверхні всієї території міста (Таллінна, Лондон, Осака, Токіо, Мехіко), ми інколи з ізостатичним підйомом поверхні по периферії міста (Москва). Корінним чином змінюються під впливом міста мерзлотные умови. Вплив на довкілля гірничо-збагачувального комбінату визначатиметься гірничогеологічними умовами і масштабом гірських розробок (шахти чи розрізи, шахтне господарство) — технологією та обсягом переділу отриманого сировини (збагачення, металургійний переділ), енергетичними і транспортними комунікаціями, водоканализационным господарством, включаючи очисні споруди, соціально-культурними комплексами, до кожного будівлі у окремішності. У підсистемі природного довкілля цей вплив може поширюватися деякі геологічні тіла (наприклад рудні), урочища, басейни річок, охоплюючи різні природно-територіальні комплекси, або навіть ландшафтні зони чи регіони.

Направленность впливу техногенного ядра на природну основу інтегрально визначається призначенням ПТГС. Інакше висловлюючись, в подібних за призначенням системах і близьких по параметрами природні умови можна досить обгрунтоване очікувати й подібних впливів ядра на довкілля. І, відповідно, порівняної реакції природних об'єктів цього вплив чи сукупність впливів, визначену призначенням техногенного ядра. Сказане дозволяє при прогнозуванні розвитку ПТГС та розробки проектів природоохоронних заходів широко дотримуватися принципу актуализма чи подоби, звісно, з урахуванням природних особливостей і темпів (динаміки) на природні комплекси. З цих позицій можна окреслити такі категорії ПТГС, які мають поруч аналогічних властивостей:

1) видобувні природні ресурси;

2) переробні добуті ресурси, і випускають проміжну чи остаточну продукцію;

3) щоб забезпечити функціонування двох перших типів ПТГС.

В своє чергу, в ПТГС, видобувних природні ресурси, би мало бути вичленовані системи, призначені у видобуток мінерально-сировинних ресурсів, зокрема. твердих з корисними копалинами, підземних вод, нафти, і є. Якщо з далі, то ПТГС, функціонуючі у видобуток твердих з корисними копалинами, повинні бути підрозділені на підземні і відкриті розробки, а далі за видам і властивостями видобутих руд, вугілля тощо. Вочевидь, що на природну середу гірських комбінатів, які забезпечують видобуток калійних солей, кам’яного вугілля, залізних чи сульфідних руд кольорових металів будуть істотно різні. І так само різні повинні би мало бути напрями наших зусиль під час вирішення природоохоронних питань.

Нередко видобувні і переробні комплекси об'єднують у єдині системи високого рангу. Наприклад системи Газпрому охоплюють комплекси видобувних свердловин, трубопроводів і теплових електростанцій, переробних значну частину видобутого палива на електричну енергію, що є кінцевої продукцією підприємств.

В залежність від характеру та режиму впливу техногенного ядра на природну основу, формування ПТГС, США можуть бути неравновесными (динамічними) чи квазистационарными.

Обоснование кордонів ПТГС, спрямованість і інтенсивність техногенного впливу

Оценивая причини слідства взаємодії техногенного ядра природною основи ПТГС, розробляючи прогноз перетворення довкілля й зміст природоохоронних проектів і заходів, доводиться зіштовхуватися з необхідністю визначення меж ПТГС, спрямованості і інтенсивності техногенних впливів на природну їх основу. Зокрема, досить часті cлучаи, коли виробничі комплекси, прикордонні друг з одним, взаємопов'язані сировинними, енергетичними і навіть людськими потоками й утворять функціональне чи просторове (територіальне) співтовариство, відповідальна кордонів великих міст чи його агломерациям (мегаполисам). Отже, характернейшая риса ПТГС — відкритість кордонів, які встановлення завжди умовно й цілями дослідження. Пояснимо це найпростішим прикладом.

Известно, що у обидві сторони автомобільної дороги виникає смуга забруднення сполуками свинцю і бенз-а-пиреном. Вочевидь, що ширина цієї смуги буде контролюватися кордоном відповідної геохимической аномалії, що й визначить контур доцільних геохімічних досліджень. Він то, можливо пересунуть далі від дороги у разі підвищення чутливості аналізу. Або навпаки, смуга вивчення буде скорочено, якщо дослідженню підлягатимуть лише забруднення, зміст яких перевищує гранично припустимі концентрації для грунтів. І цілком інакший буде кордон гідрогеологічних досліджень, спрямованих, наприклад, до вивчення смуги дренирования місцевості водопонижающими придорожними кюветами.

Границы ПТГ і особливо — визначаються забрудненням природних об'єктів може бути дуже різні у різних середовищах, наприклад, у грунті, поверхневих водах, атмосферному повітрі. Відомо, що забруднення повітряного басейну сучасного великого промислового міста може поширюватися до 1000 км від його адміністративної кордону. На річковому потоці факел забруднення води нафтопродуктами то, можливо «відірваний «і віднесений течією джерела забруднення на відстані більш 300 кілометрів. На сотні квадратних кілометрів простираються депрессионные воронки рівня підземних вод по периферії найбільших кар'єрів Курської магнітної аномалії і більше 100 км відчувається підпор грунтових вод по периферії Каракумского каналу. За таких умов, в освоєних промисловістю і сільське господарство регіонах, правомірно виявлення не кордонів в контурном їх розумінні, а граничних зон взаємовпливу суміжних ПТГС.

Помимо меж, посеред плані, для дослідження ПТГС завжди виникла потреба виявлення глибини поширення зони впливу інженерних об'єктів на природні, в частковості - геологічні тіла, і укладені них підземні води. Необхідність глибинного вивчення ПТГС визначається не тільки теоретичним інтересом, але, переважно, практичними реаліями й у частковості, сталістю будинків та споруд, якістю підземних і взаємозалежних із нею поверхневих вод.

В загальному разі, за умов артезіанських гідрогеологічних структур ця глибина може визначатися становище у розрізі регіонального водоупора, що залягає нижче найглибших підземних виробок чи свердловин, за умов розвитку кристалічних порід — потужністю зони відкритої трещиноватости. У особливо складних геоструктурных умовах, зокрема за будівництві й експлуатації будинків та споруд, зокрема. водоймищ, в зонах активного тектогенеза, прогноз реакції геологічне середовище вулканічний вимагатиме досить глибокі дослідження, вимірюваних багатьма сотнями, котрий іноді тисячами метрів.

Оценивая вплив техногенного ядра на природну основу ПТГС практично завжди доводиться враховувати різноманітні наслідки таких впливів. Та й самі впливу бувають неоднозначні. Хоча у принципі спрямованість впливу ядра ПТГС на природну основу можна зводити до чотирьом групам:

изъятие речовини із системи (видобувні ПТГС),.

привнесение речовини до системи (будівництво, водосховища, золошлакоотвалы, різного роду звалища),.

рассеивание речовини (наприклад аерозолів, гербіцидів чи мінеральних добрив).

перемещение (перерозподіл) речовини.

Классификация ця кілька умовна і вимагає коротких пояснень.

В частковості - розсіювання речовини у системі можна як приватний випадок привнесення речовини. Різниця у тому, що у цьому разі привноситься маса речовини, порівнянна з масою системи, тоді як розсіюється маса речовини нескінченно мала тоді як масою системи, але що має високої хімічної активністю і впливаюча на природні об'єкти системи не масою, саме хімічно. Переміщення маси речовини реалізується у деяких видобувних системах, у яких маса корисного компонента нескінченно мала у порівнянні з безліччю переміщеного речовини. Це можна показати на прикладі видобування діамантів чи золота, коли маса корисного продукту вимірюється каратами чи кілограмами, а переробленої породи — тисячами і мільйонами тонн. Приватним випадком переміщені маси речовини так можна трактувати протягом грунтів під впливом навантаження, зсувні, оповзневі й інші процеси, спровоковані техногенним впливом.

Изменения властивостей природного довкілля різноманітні і виявляється у порушенні геохімічного балансу речовин, зниженні прозорості атмосфери, виникненні наведених радиомагнитных і електричних полів, зміні величены альбедо яка підстилає поверхні. Зокрема, забруднення поверхні снігового покрову в вуглевидобувних районах і з периферії промислових комплексів спричиняє північних мерзлотных умовах до раннього снеготаянию, деградації високотемпературної «млявою «мерзлоти, інтенсифікації термокарстовых процесів.

Наряду з спрямованістю, характером впливів на природну основу, реакція останньої багато чому визначається інтенсивністю впливів, темпами розвитку техногенеза, вкладеними в технічні засоби потужностями, кількістю забруднюючих речовин, що скидалися за одиницю часу. Темпи впливу техногенеза на довкілля мабуть найскладніша вивчення категорія з нерідко високої їх динамічності і мінливості.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із російського сайту internet.