авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Геоэкологическая оценка районов разработки железорудных месторождений белгородской области

-- [ Страница 2 ] --

Многообразие экологических проблем, вызванных разными способами разработки, потребовало сопоставления и сравнительного анализа полученного материала. Исследование проводилось в масштабе 1:200 000, так как на наш взгляд, он наиболее оптимален для обеспечения объективности проводимых оценок, а также соответствует видам и качеству исходной информации, целям ее обработки.

В соответствии с целями исследования, комплексная геоэкологическая оценка районов разработок железорудных месторождений КМА состояла из следующих последовательных этапов: оценки степени антропогенной преобразованности земель, выявлении степени напряженности эколого-хозяйственного состояния, определении предела устойчивости и естественной защищенности территории и оптимальной структуры землепользования, выявлении территориального проявления геоэкологических проблем, классификации территорий по степени остроты экологических ситуаций и прогнозу их возникновения, суммарной оценки районов разработок месторождений по укрупненным показателям недропользования.

На первом этапе проведения геоэкологической оценки территорий необходимо было провести дешифрирование материалов космических съемок и обработать статистическую и наземную информацию в программной среде ArcView GIS 3.1, что позволило составить серии карт: рельефа, природно-ландшафтной дифференциации территории, проявления процессов эрозии и дефляции, современного землепользования, загрязнения поверхностных вод и др.

На втором этапе была создана интегральная тема, вмещающая картографическое изображение современного землепользования и природно-ландшафтной дифференциации территорий. Полученная тема была визуализирована в виде тематического слоя, состоящего из объектов, информация о которых представлена в виде атрибутивных таблиц. В таблицах содержится набор исходных данных о каждом картографируемом объекте (площади каждой категории использования земель, площади каждого типа местности), а также новые расчетные данные, полученные с помощью вычислительных возможностей ArcView GIS 3.1 (соотношение площадей каждой категории земель в пределах единиц ландшафтно-топологической структуры, соотношение площадей типов местностей и т.д.).

Далее, согласно предложенному алгоритму, проводилось определение предела устойчивости природных и природно-антропогенных ландшафтов исследуемых территорий к антропогенным нагрузкам, через суммарную площадь земель со средо- и ресурсостабилизирующими функциями или экологический фонд территории. Земли, входящие в экологический фонд (Рсф), характеризовались минимальной антропогенной нагрузкой (земли лесного фонда, земли водного фонда, особо охраняемые территории). Расчет экологического фонда территории производился по следующей формуле:

Рсф= Р1 + 0,8 Р2 + 0,6 Р3 + 0,4 Р4, (1)

где землям, входящим в экологический фонд с минимальной антропогенной нагрузкой соответствует Р1 (площадь лесов водо-охранного значения, водных объектов земель запаса), а площади земель с условной оценкой степени АН в 2, 3, 4

балла составляют 0,8 Р2, 0,6 Р3, 0,4 Р4.

На следующем этапе, с целью определения эколого-хозяйственного состояния территории, осуществлялось вычисление интегрального коэффициента естественной защищенности территории через отношение площадей земель, составляющих экологический фонд территории, к общей площади исследуемой территории.

Затем, с целью определения оптимальной структуры землепользования, проводилась комплексная оценка соотношения естественных ландшафтов и их антропогенных модификаций. Под оптимальной структурой землепользования понимается оптимальное соотношение естественных ландшафтов и их антропогенных модификаций на территории. Целям проведения сводной экологической оценки отвечает следующая формула:

, (2а)

где СЭО – сводная экологическая оценка, ПЭО – произведение m частных экологических оценок (ЭО).

Расчет частной экологической оценки проводился с помощью логистического уравнения, предложенного И.И. Васеневым и Д.А. Букреевым (1993):

, (2б)

где fi – исходный показатель, Oi – оптимальное его значение, кi - критическое значение показателя, а – индексы влияния параметра, определяемые из балльных шкал или по поправочным коэффициентам. Для обоснования коэффициента а использовались подходы из работ П.Г. Шищенко (1982) и С.Н. Волкова (1992).

При выявлении и оценке геоэкологических проблем на территории разработок рудных месторождений рассматривались сочетания нарушений природной среды, вызванные освоением месторождений и воздействием сельскохозяйственного сектора районов. Определение границ проявления экологических проблем проводилось с учетом природных условий территорий, характера природных деструктивных процессов, сложившейся структуры использования земель. Группировка сочетаний геоэкологических проблем территорий была проведена с помощью функциональных и математико-вычислительных возможностей ArcView GIS 3.1 операций «intersect» и «union». Результаты оформлялись в виде карт.

Анализ и генерализация системы отдельных картографических слоев природной и экологической тематики, насыщенных качественными и количественными характеристиками (табл. 1), и послойное совмещение карт природно-ландшафтной дифференциации, использования земель, антропогенной преобразованности территории, напряженности эколого-хозяйственного состояния исследуемых территорий и полученных результатов, позволило дифференцировать территорию по уровню остроты экологических ситуаций.

Следующим этапом оценки районов разработок железорудных месторождений КМА было проведение суммарной оценки мест разработок рудных месторождений по укрупненным показателям недропользования, осуществляемой на основе алгоритма, разработанного В.С. Тикуновым (1997).

Применительно к оценке районов железорудных месторождений КМА, характеризующихся различными способами разработки, были использованы следующие формулы:

(3а)

где: n – количество оцениваемых месторождений; m – количество укрупненных показателей недропользования (хij); х0 – наилучшие (или наихудшие) для каждого показателя оценочные значения; max/minx – экстремальные значения показателей, наиболее отличающиеся от величин х0.

Полученный нормированный показатель ., принимает значение от 0 до 1. В этом случае, возможно находить суммарные значения нормированных показателей:

 (3б) В третьей главе «Комплексная характеристика территории Белгородской области»-3 (3б)

В третьей главе «Комплексная характеристика территории Белгородской области» раскрывается взаимосвязь природно-климатических, экономико-географических и социальных условий формирования экологической обстановки на территории Белгородской области - высокоразвитого индустриально-аграрного региона с мощным ресурсным и производственно-экономическим потенциалом, показана история освоения железорудного района КМА, дана характеристика сложившихся на территории области современных

 Алгоритм комплексной геоэкологической оценки районов разработок-4

Рис. 1. Алгоритм комплексной геоэкологической оценки районов разработок железорудных месторождений на уровне административного района.

Рис. 4. Карта экологических ситуаций Старооскольского и Губкинского административных районов

Белгородской области.

Рис. 5. Карта экологических ситуаций Яковлевского административного района

Белгородской области.

 Соотношение типов местностей Старооскольского, Губкинского и Яковлевского-7Рис. 2. Соотношение типов местностей Старооскольского, Губкинского и Яковлевского административных районов Белгородской области.

 Соотношение степени антропогенной нагрузки Старооскольского, Губкинского и-8

Рис. 3. Соотношение степени антропогенной нагрузки Старооскольского, Губкинского и Яковлевского административных районов Белгородской области.

 Соотношение экологических ситуаций на территориях Старооскольского,-9

Рис. 6. Соотношение экологических ситуаций на территориях Старооскольского, Губкинского и Яковлевского административных районов Белгородской области.

природно-антропогенных геосистем и существующей медико-экологической ситуации.

По состоянию на 1 января 2006 г. область представляет собой регион хорошо обеспеченный земельными ресурсами с высокой долей пашни (83%), низкой лесистостью (9,2%), невысоким удельным весом сенокосов (2,2%), пастбищ (14%) и многолетних насаждений (0,8%). На территории области прослеживается рудоносная зона КМА, в которой сосредоточено более 40% разведанных запасов железных руд России. Именно здесь расположены конкурентно способные и экономически рентабельные крупные месторождения – Лебединское, Коробковское и Гостищевское, разрабатываемые различными способами.

Освоение месторождений КМА и сельскохозяйственная деятельность способствовали формированию на территории области следующих природно-антропогенных геосистем: сельскохозяйственных (с подтипами земледельческим и животноводческим), промышленных, лесохозяйственных, водохозяйственных, горнодобывающих, селитебных, транспортных, рекреационных. Существующие природно-антропогенные геосистемы обусловили характер медико-экологической обстановки территории области. Показатели состояния здоровья населения свидетельствуют о проблемах, вызванных разработкой месторождений КМА, и демонстрируют негативные тенденции в естественном воспроизводстве, определяют специфику заболеваемости и смертности населения. За период 1991-1999 гг. хронические формы патологии увеличились в 2 раза, болезни крови и кроветворных органов - в 3,9 раза, новообразования - в 1,4 раза, болезни органов пищеварения - в 1,3 раза, число врожденных аномалий увеличилось в 2,4 раза.

В четвертой главе «Комплексная геоэкологическая оценка районов разработки железорудных месторождений КМА в границах Старооскольского, Губкинского и Яковлевского административных районов (на примере Лебединского, Коробковского и Гостищевского месторождений)» представлены результаты оценки районов карьерной разработки Лебединского месторождения и шахтной Коробковского месторождения, дан прогноз геоэкологического состояния территории при планируемой эксплуатации Гостищевского месторождения способом скважинной гидродобычи, проведен сравнительный геоэкологический анализ территорий освоения данных месторождений на базе разработанного в настоящей диссертационной работе алгоритма.

Картографирование природно-ландшафтной дифференциации территорий проводилось на основе таксонометрической системы типологических единиц природных ландшафтов, разработанной Ф.Н. Мильковым (1954), в соответствии с которой в каждом физико-географическом районе Белгородской области выделяются типы местностей: плакорный, склоновый, надпойменно-террасовый и пойменный. При этом типы местностей представляют собой закономерное сочетание урочищ и местностей, объединенных общностью местоположения и морфологической структуры, равноценных с точки зрения хозяйственного использования.

В ходе проведения геоэкологической оценки было установлено, что на исследуемых территориях преобладает склоновый тип местности (рис. 2). В сочетании с сильно расчлененным характером рельефа, присущим данным районам, такой местности способствует проявлению интенсивно выраженной овражно-балочной сети и активизации эрозионных процессов.

При разработке карт современного землепользования была применена система экологического ранжирования основных видов использования земель по степени их технического воздействия на природу, разработанная А.В. Антиповой (2001), согласно которой на изучаемых территориях были выделены категории земель, используемые как естественные угодья (природоохранные, пастбищные угодья), возделываемые земли (сенокосы (ближние), пахотные земли), застроенные земли (гидротехнические сооружения, селитебные территории, объекты горнодобывающего и перерабатывающего комплекса КМА).

Данные карты послужили базой для проведения оценки степени антропогенной нагрузки земель, эколого-хозяйственного состояния территорий, выявления геоэкологических проблем и нарушений территорий, определения экологических ситуаций различной степени остроты.

В процессе сравнительного анализа устойчивости природных условий районов разработки Лебединского, Коробковского и Гостищевского месторождений к антропогенному воздействию было выявлено, что пространственное распределение земель различной степени антропогенной нагрузки наглядно демонстрирует связь интенсивности хозяйственного освоения с особенностями природной среды сравниваемых территорий. В районах освоения Лебединского и Коробковского месторождений, а также на прилегающих территориях выделяется большее количество ареалов, характеризующихся высокой степенью антропогенной нагрузки, по сравнению с районами и прилегающими территориями планируемого освоения Гостищевского месторождения, где доминируют земли со средней и низкой антропогенной нагрузкой (рис. 3).

При сопоставлении данных районов, было установлено, что преобладание территорий с высокой степенью антропогенной нагрузки связано с интенсивной распашкой земель, приуроченных к склоновым поверхностям, а средней и низкой - с использованием слаборасчлененных территорий в качестве возделываемых ближних сенокосов и естественных пастбищ. Наибольшую площадь в Старооскольском и Губкинском районах занимают земли с высокой степенью антропогенной нагрузки (пахотные земли), а наименьшую с высшей (нарушенные территории в результате разработки Лебединского и Коробковского месторождений, земли горно-металлургического комплекса КМА, транспортные магистрали). Пахотные площади, как правило, приурочены к склонам, дефляционно-опасным участкам, надпойменным террасам и территориям, находящимся в непосредственной близости к промышленным объектам. Такое размещение пахотных угодий сопровождается деградацией почв (дегумификацией, обесструктуриванием, эрозией, химическим загрязнением и проч.). В связи с этим возрастает площадь земель, непригодных для сельскохозяйственного использования. В Яковлевском районе наибольшие площади земель характеризуются средней и низкой степенью антропогенной нагрузки (возделываемые ближние сенокосы, естественные пастбища и луга, многолетние насаждения), наименьшие – очень высокой (земли городской застройки и промышленных предприятий). При этом использование земель в сельском хозяйстве пространственно связано с природно-ландшафтной дифференциацией территории и распространено практически повсеместно.

Степень антропогенной преобразованности территории Старооскольского и Губкинского районов можно охарактеризовать как высокую, о чем свидетельствует значительная доля отчуждения земель для сельскохозяйственных и промышленно-селитебных целей. Степень антропогенной преобразованности территории Яковлевского района оценивается как средняя, благодаря незначительному распространению промышленных земель.

Наличие незначительно развитой овражно-балочной сети в районе планируемой эксплуатации Гостищевского месторождения указывает на более высокую защищенность его территории в отличие от районов размещения Лебединского и Коробковского месторождений. Данный факт подтверждают расчеты, которые свидетельствует о критическом уровне защищенности территории районов размещения Лебединского и Коробковского месторождений, в то время как в районе планируемой эксплуатации Гостищевского месторождения отмечается напряженный уровень. Критический уровень защищенности районов вызван преобладанием высокой доли пахотных земель (более 60%) во всех типах местностей, а также наличием горнодобывающих предприятий КМА на склоновом и пойменном типах местностей, характеризующихся слабой устойчивостью к антропогенному воздействию.

Согласно проведенным расчетам, суммарная площадь земель со средо- и ресурсостабилизирующими функциями в Старооскольском и Губкинском районах составляет 38,9% от всей площади, при этом территории данных районов характеризуются критическим уровнем защищенности, что вызвано добычей железных руд и ведением сельского хозяйства. В Яковлевском районе суммарная площадь земель со средо- и ресурсостабилизирующими функциями составляет около 51% от всей площади, а уровень естественной защищенности территории соответствует напряженному.

Следовательно, для достижения экологического баланса территорий Староооскольского и Губкинского района необходимо увеличение площади лесов более чем в 3 раза и сокращение площадей занятых под пашню и пастбища минимум в 2 раза. В Яковлекском районе следует увеличить лесистость, количество водных объектов, объектов ООПТ и сократить долю пастбищ.

Характер пространственного распределения интенсивности хозяйственного состояния сравниваемых территорий практически одинаков с выявленными различиями в пределах плакоров. Так, на территориях, прилегающих к районам освоения Лебединского и Коробковского месторождений, плакоры заняты под пашни и пастбища, в то время как плакоры территорий, находящихся в непосредственной близости к Гостищевскому месторождению, используются преимущественно в качестве сенокосов и незначительно пастбищ.

Особенности антропогенного воздействия формируют специфику экологической обстановки сравниваемых районов с дифференциацией их территорий по степени остроты экологических ситуаций (рис. 4; рис. 5). Проведенные исследования показали, что экологическая ситуация для территорий Старооскольского и Губкинского районов может быть определена как переходная между напряженной (37% от всей площади районов) и удовлетворительной (27%). Районы размещения действующих месторождений находятся в зоне с катастрофической (15%) и кризисной (9%) экологической ситуацией, что связано с их разработкой карьерным и шахтным способами, а также функционированием на их базе крупных горно-обогатительных комбинатов (рис. 6). В Яковлевском районе соотношение экологических ситуаций различной остроты проявления практически одинаковое с незначительным преобладанием напряженной (39%), что вызвано доминированием пахотных сельхозугодий в структуре землепользования исследуемого района. Критическая зона (24%) охватывает пашни, территории значительного сосредоточения поселков городского типа и транспортных магистралей. К основным проблемам, формирующим здесь экологическую ситуацию, относится проблема резкого снижения качества питьевых вод и атмосферного воздуха.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.