Один из важных факторов, определяющих степень экологической безопасности территории, - антропогенная превращенность современных ландшафтов Украины и ее отдельных природно-хозяйственных регионов.
Определенный вид антропогенного воздействия на ландшафты определяется множеством параметров, каждый из которых непосредственно характеризует степень антропогенной нагрузки. Такими параметрами, например, являются:
- Для воздействия земледелия - количество внесенных удобрений, пестицидов на единицу площади за год, количество проходов сельскохозяйственной техники полем за год, удельное давление сельскохозяйственных машин на фунт, глубина его обработки, масса почвы, ежегодно теряется со сбором корнеплодов и т.п.;
- Для промышленных воздействий - объемы выбросов различных загрязнений в атмосферу и поверхностные воды (средние разовые, максимальные разовые, в целом за год), шумовое и тепловое загрязнение, объемы воды, вводимых в технологические циклы и т.п.;
- Для влияния рекреации - количество отдыхающих на единицу площади на протяжении года, максимальное количество отдыхающих за один день (пиковое одновременная загрузка), количество палаток, костров на единицу площади, вытаптывание травяного яруса (количество проходов рекреантов в единицу времени на единицу площади) и иы.
В процессе анализа антропогенных нагрузок на природные комплексы нужны обобщенные показатели, чтобы выяснить общие закономерности формирования и изменений экологической ситуации под влиянием основных групп антропогенных факторов. Территория Украины разнообразна по ландшафту. Но коренные растительные группировки, которые генетически определяют ландшафт, на большей части территории возведены, пестроту почвенного покрова упрощенная их разорением, мелиорацией и др.. В результате естественное ландшафтное разнообразие Украине существенно изменено (рис. 13.1).
Особую угрозу природной среде составляют выбросы и отходы химической промышленности, самые разнообразные по составу. Предприятия этой отрасли - источники загрязнения веществами первого и второго класса опасности (бенз (а) пирев, фосген, винилхлорид, аммиак, хлористый водород и др.). Уровень загрязнения воздуха в промышленных городах такими соединениями достигает 4-10 ПДК.
Комплексный негативное воздействие на природную среду осуществляют также объекты военно-промышленного комплекса (ВПК), особенно в связи с несоблюдением технологии хранения и транспортировки горюче-смазочных материалов и эксплуатации военных объектов.
Главным загрязнителем атмосферы в городах и вдоль дорог является автомобильный транспорт, он выбрасывает в воздух 39% общего количества оксидов углерода, диоксидов азота, серы и тяжелых металлов.
Но основной вклад в трансформацию ландшафтов делает сельское хозяйство с чрезмерным использованием минеральных удобрений и средств защиты растений, в результате чего почти везде меняется физико-химический состав почв и наблюдается деградация земель. Например, вследствие распаханности территории Украины (35-60% на Полесье, 75-85% - в Лесостепи и 90-95% - в степной зоне) усиливаются плоскостная и линейная эрозии, интенсифицируется овражная деятельность, уменьшаются плодородие земель и площади сельскохозяйственных земель. Только в Полесье ежегодно потери гумусного слоя составляют почти 5 млн т. В связи с осушением и орошением изменяется естественный водный режим; такие процессы обуславливают или активизируют неблагоприятные физико-географические явления (выветривания торфяников, подтопления и засоления почв). В зонах влияния промышленных предприятий (в радиусе 8 - 30 км) сельскохозяйственные земли загрязняются промышленными токсикантами. Особенно неблагоприятным в этом отношении Донецко-Приднепровский регион.
После аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. возникла еще одна проблема - радиационное загрязнение территории Украины.
Зонально-провинциальные различия природных условий является фактором не только экономической специализации регионов, но и фактором дифференциации приемов ведения хозяйства и мероприятий по улучшению состояния окружающей среды. Но, как это часто бывает, благие намерения приводят к негативным последствиям * 176:
- На Полесье в результате осушительных мелиораций интенсифицировались процессы дефляции почв (охватывают почти 28% территории), увеличились потери плодородного слоя почвы в связи с его смывом и минерализацией, а уменьшение площади лесов и запасов торфа обусловило дисбаланс водного режима не только поверхностных вод, но и агроландшафтов, что отразилось и на урожайности сельскохозяйственных культур;
- В лесостепной зоне вследствие водной линейной и плоскостной эрозии уменьшился гумусное слой, увеличилась эродированность почв, агротехнические мероприятия обусловили загрязнения почв остаточное количество пестицидов (особенно на левобережье), загрязнения промышленными токсикантами, прежде всего, в результате разработки месторождений полезных ископаемых (нефти и газа). Возникновения техногенных ландшафтов на Подолье требует разработки новых сельскохозяйственных технологий;
- В степной зоне ухудшения состояния земель связано прежде всего с ветровой эрозией, загрязнением остаточными количествами удобрений и пестицидов, погребением промышленных отходов (твердых, жидких, особенно в Донецко-Приднепровском регионе), орошением, загрязнением промышленными токсикантами, промышленными и животноводческими стоками речных вод, пыльными бурями, а также вторичным засолением и заболачиванием, особенно в зонах влияния оросительных систем.
Итак, сейчас не измененных хозяйственной деятельностью ландшафтов в Украине практически не осталось. Малоизмененные ландшафты составляют 15-20% ее территории, это в основном вторичные лесные насаждения заболоченные участки, территории заповедников. По оценкам специалистов, для компенсации общего антропогенного воздействия таких ландшафтов должно быть от 40 до 60%.
Анализ техногенного воздействия на природную среду - сложный процесс, обусловленный различными формами воздействия человека. При этом ощущаются неполнота и разное качество исходной информации, отсутствие единых методик и оценки. Хотя в этом плане накоплен ценный материал, но результаты исследований часто невозможно сопоставить.
Исследование этой проблемы предполагает ряд этапов с обязательным картографирования. Сначала выполняется инвентаризация всех возможных для изучения источников и факторов техногенного воздействия на природную среду. Для этого они делятся на две группы в зависимости от способов картографирования: фоновые (плоскостные) и точечные. Первые связаны преимущественно с тем, как используются земли (сельскохозяйственное производство, в том числе искусственное орошение, внесение удобрений, пестицидов и т.п.) и отражаются в масштабе карты контурами. Точечными воздействиями считают те, которые отображаются на карте в виде точки; связанные с урбанизацией, промышленным производством, строительством и т.д.. Сюда также относятся линейные техногенные аномалии, возникновение которых обусловлено воздействием транспорта, в частности, нефте-и газопроводов и т.п..
Фоновый и точечный воздействия на природную среду по характеру подразделяются на прямой и опосредованный. Прямое влияние осуществляют хозяйственные объекты и системы во время непосредственного контакта с природной средой в процессе природопользования. Территориальная зона прямого влияния почти совпадает с границей действия соответствующих хозяйственных систем. Опосредованный техногенное воздействие на природную среду обусловлено природными связями и взаимодействием между элементами и компонентами ландшафта. Последствия прямого и косвенного воздействий называют техногенезом.
Виды природопользования и связанные с ними средства воздействия на природную среду в пределах определенного региона исторически формировались в течение длительного времени в определенные системы, позволяющие рассматривать хозяйственную деятельность как фактор, который закономерно превращает природный ландшафт. Глубина техногенного воздействия на ландшафты зависит от времени становления вида природопользования в каждом конкретном регионе. На начальном этапе освоения природных ресурсов ландшафт претерпевает различных воздействий, которые в большинстве случаев вызывают коренное его преобразования, особенно в процессе мелиорации заболоченных земель, гидротехнического строительства, преобразования лесных массивов в агроландшафты и др..
Высокий общий фон антропогенного преобразования территории Украины определяется прежде всего ее значительным земледельческим освоением. По сравнению с такими странами, как США, Англия, ФРГ, Япония, Украина имеет гораздо больше пахотных земель в составе сельскохозяйственных угодий. Земледельческий влияние, кроме механического применения, предусматривает химическое (удобрения, пестициды и др.)., Физическое (земледельческая техника), агротехническое (чередование культур, технология их обработки), а также вел выявляется путем осушения и орошения земель, террасирование склонов, с помощью контурного и полосного земледелия, лесных насаждений и т.п.. Земледельческий влияние - один из самых продолжительных. Решающими факторами влияния является технология обработки почв с помощью сельскохозяйственных орудий, технология выращивания и чередование культур в севооборотах.
Для земледельческой освоенности Украине свойственны хорошо выражены зональные признаки. В зонах смешанных и широколиственных лесов пахотные земли занимают около 40% земельного фонда, лесостепные и степные ландшафты распаханы на 75-80% и более. Иная ситуация наблюдается с распространением лесных угодий: на Полесье они занимают 33,7% территории, резко уменьшаясь в Лесостепи (11,9%) и степи (5,6-3,0%). Меньше по площади земледельческий влияние в горных странах: в Украинских Карпатах площадь пашни составляет 16,8%, а в горном Крыму - 21,4% земельного фонда. Распашка степей, исчезновения природных аккумуляторов талых и дождевых вод (блюдец), разрушение дернины, что может задержать снег и воду и защищает почву от морозов и ветра, потеря зернистой структуры, свойственной целинной чернозема - все это способствовало тому, что степные природные комплексы стали эрозионно -чувствительными. Последствиями такой чувствительности являются:
- Усиление испарения с поверхности почвы;
- Увеличение ночного охлаждения степи;
- Снижение уровня грунтовых вод;
- Бурное и короткое весеннее и дождливое половодья;
- Уменьшение общих запасов влаги, обеднение водных источников;
- Усиление неблагоприятного ветрового воздействия как летом, так и зимой.
Земледелие в степной зоне Украины повлекло потерю значительного количества гумуса. Например, если к разорению степей был 8-10%, то на сегодня осталось только 4-5%, что обусловило снижение плодородия и устойчивости почв и, как следствие, усиление воздействия воды и ветра. За последние 20-30 лет черноземы обыкновенные мощные (Кировоградская область) потеряли 1,6-2,5% гумуса.
Один из главных влияний земледелия на ландшафт оказывается в одноаспектному отчуждения питательных веществ с собранным урожаем, что требует непрерывного возмещения их в виде удобрений. Экстенсивное земледелие, внесение средних и повышенных доз минеральных удобрений способствуют усилению биологического обеднение гумуса черноземных почв, поскольку надземной массы растений после сбора урожая не остается. Для противодействия этому в степных районах в последние 15-20 лет заменяют плуги плоскорезами, проводят вспашку без оборота пласта, что позволяет регулировать водный баланс пахотного угодья и уменьшать поверхностный сток, увеличивать запасы влаги в почве, создавать условия для интенсивного развития корневой системы растений, накопление органического вещества и структурирование гумусового слоя почв, повышая их устойчивость к эрозии.
Мелиоративный воздействие на природную среду Украины характеризуется тенденцией к росту, что связано как с увеличением площадей и темпов орошения, ирригации, осушения, так и с совершенствованием техники полива, дренажа, применением машин для планирования угодий, возделывания сельскохозяйственных культур. Наибольшее влияние осушительных мелиораций в зонах смешанных и широколиственных лесов, а также в долинных комплексах северной части лесостепной зоны. Так называемый мелиоративный болотный фонд Украины оценивается примерно в 4465,9 тыс. га. Осушительные мелиорации превращают структуру природных комплексов путем изменения уровней грунтовых и подземных вод, характера почвообразующих процессов, растительности и животного мира, устойчивости ландшафтов к хозяйственным нагрузок. Осушительные мелиорации заметно влияют на болотные комплексы, в том числе уникальные.
Наибольшее влияние оросительных мелиораций проявляется в степной и лесостепной зонах. Влияние орошения отражается прежде всего на изменении водно-теплового баланса, уровня грунтовых вод, солевого режима и проявлении сопутствующих неблагоприятных процессов. Например, пятна солонцов постепенно превращаются в солончаковые изменения лугово-каштановых почв различной степени засоления.
Лесомелиоративных воздействие осуществляется, как правило, на эродированных территориях. Общую площадь лесозащитных насаждений в Украине предполагается увеличить до 711,5 тыс. га, включая полезащитные и прибалкови лесополосы, лесопосадки на склонах пастбищ, сплошное облесение эродированных балочных и горных склонов, оврагов, лесов вокруг водоемов, каналов, сплошное и кулисного облесения песков и др. . Лесомелиоративные мероприятия проводятся почти на всех эродированных землях. Однако площадь только действующих оврагов составляет более 320 тыс. га. Пастбищные воздействия проявляются во всех зонах равнинной части и Украинских Карпатах, прежде всего, на лугах. Выпас скота непосредственно влияет на растения (повреждение побегов и корней), почвы (уплотнение, изменение водного режима и т.д.), попадания питательных веществ, распространение семян, изменение общей фитомассы и ее видового состава. Развитие пастбищного хозяйства сопровождается новыми видами воздействия на ландшафт: обводнение пастбищ, их поверхностное и коренное улучшение. Также усиливается влияние скотоводства на природную среду.
Промышленный воздействие на природную среду, хотя и локальный, но отличается большей интенсивностью и имеет тенденцию к увеличению. Общая площадь измененных ним ландшафтов в Украине составляет в среднем 800 тыс. га, в том числе карьеров - свыше 122 тыс. га, отвалов и терриконов - 38,6 тыс. га, промышленных площадок - 77,3 тыс. га.
Влияние горнорудной промышленности вызывает образование новых элементов в ландшафте. Это разные по площади, глубине и объему выработки, открытые карьеры, техногенные проседания, техногенные аккумулятивные формы (терриконы, отвалы, шламохранилища и др..). Их свойством является выведены на поверхность токсичные породы. Растительный покров на них развивается очень медленно, биоценозы обедневшие и неустойчивы. При полной рекультивации (устранение токсичных пород, создание почвенного покрова, обновления фитоценозов и, таким образом, естественного функционирования компонентов) здесь формируются повторные ландшафты.
Строительный воздействие на среду сопровождается срезанием положительных и засыпкой отрицательных форм рельефа, намыв грунта, полным разрушением растительного и почвенного покровов на строительных площадках. Подрезка склонов в процессе строительства активизирует эрозионные и оползневые процессы, что вызывает необходимость соответствующих стабилизирующих защитных мер. Это, в свою очередь, требует внедрения в ландшафт новых техногенных элементов.
Сильный преобразующее воздействие на природную среду имеет градостроительства, осуществляется путем сплошной застройки, планировки территории, гидронамыва т.д.. Характер, сущность и интенсивность техногенного воздействия на природный ландшафт могут быть относительно постоянными или увеличиваться (например, мелиорация, градостроительства). Компоненты ландшафта и собственно ландшафт меняются в соответствии с особенностями технологии одного или нескольких видов природопользования. В процессе эксплуатации объектов хозяйствования они бы приспосабливаются к форм природопользования. Процесс преобразования ландшафта осуществляется непрерывно; влияния накладываются друг на друга, в связи с чем определить этапы, отличающиеся по силе проявления и последствий, достаточно проблематично.
Водохозяйственный влияние проявляется в процессе создания новых объектов (водохранилища, каналы, выпрямлены русла, антропогенные озера, заполненные котловины техногенно-эрозионного происхождения и др.)., Которых ранее в природных комплексах не было, в изменении гидрологического и гидрохимического режимов водоемов, переформировании ландшафтной структуры территорий, расположенных рядом, внедрении в ландшафты техногенных элементов.
Гидроэнергетический влияние приводит заметные изменения параметров аквальных и территориальных комплексов, расположенных рядом. Среди основных негативных последствий этого воздействия выделяют следующие:
- Образование водоемов, параметры которых определяются как высотой плотин, так и ландшафтной структурой долин;
- Изменения руслового режима, создание предпосылок для развития таких процессов, как "цветение воды", заиления и др..;