Оцінка екологічного cтану геологічного середовища та рекреаційних можливостей Долинського району Карпат

Размещено на http://www.allbest.ru

Національна академія наук України

Міністерство України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від

наслідків Чорнобильської катастрофи

Інститут геохімії навколишнього середовища

Коробейникова Ярослава Степанівна

УДК 502.7+55 (477.8)

Оцінка екологічного cтану геологічного середовища та

рекреаційних можливостей Долинського району Карпат

21.06.01 - екологічна безпека

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата геологічних наук

Київ--2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: доктор геолого-мінералогічних наук, професор

Адаменко Олег Максимович,

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу,

завідувач кафедри екології

Офіційні опоненти:

доктор геолого-мінералогічних наук, старший науковий співробітник Горлицький Борис Олександрович, Інститут геохімії навколишнього середовища НАН та МНС України, завідувач відділу геохімії техногенезу;

доктор геологічних наук, старший науковий співробітник

Кураєва Ірина Володимирівна, Інститут геохімії, мінералогії і рудоутворення НАН України, вчений секретар;

Провідна установа - Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України (м.Львів).

Захист відбудеться “12” лютого 2003 року о 10 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.192.01 при Інституті геохімії навколишнього середовища НАН та МНС України (03680, м.Київ-142, пр.Палладіна,34а).

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту геохімії, мінералогії і рудоутворення НАН України (03680, м.Київ-142, пр.Палладіна,34).

Автореферат розісланий “26” грудня 2002 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат геолого-мінералогічних наук Цьонь О.В.

Актуальність роботи

Антропогенні зміни в межах Карпатського регіону значно зросли в останні десятиліття. Маючи багатий природно-ресурсний потенціал, довкілля Карпатського регіону перебуває під постійним техногенним впливом, особливо гірничовидобувного характеру. Тому одним із найбільш техногенно змінених компонентів навколишнього середовища є геологічне середовище. Геологічний компонент також виконує роль накопичувача (“депо”) практично всіх викидів в навколишнє середовище.

Одночасно, потрібна комплексність у вирішенні завдань з раціоналізації природокористування та охорони довкілля. Виникає необхідність створення методик комплексної екологічної оцінки компонентів навколишнього середовища і контролю за його станом. Вважаємо за необхідне в якості основного об'єкту екологічних досліджень розглядати також і територіальні адміністративно-господарські одиниці, як регульовані та керовані системи.

Екологічні дослідження в Україні проводяться, в основному, на регіональному рівні (окремих регіонів -- Полісся, Карпат, Донбасу). Роботи локального рівня в межах окремих невеликих природно-техногенних геосистем чи адміністративних районів практично не виконуються. Між тим, екологічні дослідження такого рівня дають змогу диференційно встановити причинно-наслідкові зв'язки екологічного стану території, а адміністративні райони є базовими в управлінні господарством, в тому числі й контролю за екологічним станом навколишнього середовища.

З боку структури господарського освоєння та характеру техногенного навантаження, а також в геоструктурному відношенні Долинський район Івано-Франківщини є характерним для Карпатського регіону. Об'єктом досліджень є геологічне середовище передкарпатської та карпатської гірської природно-техногенних систем в межах Долинського району Карпатського регіону.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами

Дисертаційна робота виконувалась у відповідності з основними науковими напрямами діяльності кафедри екології ІФДТУНГ. Окремі розділи роботи склали основу виконання госпдоговірної тематики екологічного дослідження Долинського району й держбюджетної теми “Еколого-географічні дослідження та картографічні роботи для складання екологічного атласу Карпатського регіону”.

Мета і завдання досліджень:

За результатами комплексних екологічних досліджень теоретично обґрунтувати та розробити методику оцінки екологічного стану геологічного середовища та розробити заходи екологічно безпечного використання геологічного середовища (на прикладі Долинського району Карпатського регіону).

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання:

1. Розробити методичні принципи оцінки екологічних змін геологічного середовища територій адміністративних районів Карпатського регіону.

2. На основі комплексного аналізу природних та техногенних факторів розвитку геологічного середовища дати оцінку його екологічного стану та тенденцій змін довкілля території Долинського району, визначити основні ареали техногенного забруднення.

3. Розробити комплексну систему спостережень за динамікою екологічного стану геологічного середовища на території району.

4. Обґрунтувати та розробити заходи екологічно безпечного господарського використання компонентів геологічного середовища на території Долинського району.

Наукова новизна роботи полягає в застосуванні методу багатофакторного аналізу на базі формування матриці незалежних груп ознак для оцінки екологічного стану геологічного середовища адміністративних районів Карпат.

В дисертаційній роботі виконаний аналіз впливу природних та техногенних факторів змін стану геологічного середовища досліджуваної території і одержані такі результати:

1. Вперше методом багатофакторного аналізу проведена оцінка екологічного стану геологічного середовища території Долинського району, яка базується на формуванні матриці незалежних груп ознак, що дало змогу виділити на території району зони підвищеного екологічного ризику.

2. Запропонована комплексна система спостережень динаміки змін геологічного середовища території Долинського району, яка формується з об'єктових мереж моніторингу в зонах впливу підприємств-забрудників.

3. Розроблений проект комплексного рекреаційного освоєння території Долинського району.

4. Вперше для території району проведено обґрунтування інженерно-геологічних та гідрологічних умов будівництва малих гідроенергетичних споруд.

Практичне значення одержаних результатів

Запропонований метод оцінки екологічного стану та система спостережень геологічного середовища можуть бути використані в програмах дій з охорони довкілля для відповідних природоохоронних структур господарського управління, висновки та рекомендації щодо екологічно безпечного освоєння геологічного середовища використані в роботі відділів Долинської райдержадміністрації (довідка № 1-8/56 від 4.02.98 р.). Результати роботи є методичною базою для організації Долинського екологічного полігону та реалізовуються в навчальному процесі кафедри екології ІФНТУНГ (курс “Моніторинг навколишнього середовища”).

Особистий внесок автора полягає в системному аналізі результатів екологічних досліджень Долинського району, виконаного колективом авторів під керівництвом проф. Рудька Г.І., розробці на цій основі методики оцінки екологічного стану та підходів до організації режимних спостережень геологічного середовища, заходів щодо оптимального використання природно-ресурсного потенціалу Долинського району. В спільній публікації [1] автором виконані розділи 6, 7, висновки, в публікації [2] проаналізований гідроенергетичний потенціал рік Долинського району, в публікації [14] проаналізовано рекреаційний потенціал території, в публікації [7] проведений аналіз розподілу Cr в грунтах.

Особливу подяку автор висловлює проф. Рудьку Г.І. за надані консультації та цінні поради в процесі підготовки дисертації.

Апробація роботи та публікації

Основні результати дисертаційної роботи викладені в тезах наукових конференцій та статтях. Матеріали досліджень доповідались на конференції, присвяченій 50-річчю геологічного факультету ЛДУ (м. Львів, 1995), на науково-методичній конференції “Людина та навколишнє середовище: проблеми безперервної екологічної освіти” (м. Одеса, 1996), на міжнародній конференції “Проблеми екологічної безпеки та керованого контролю динамічних ПТС” (м. Львів, 1996), конференції професорсько-викладацького складу ІФНТУНГ (м. Івано-Франківськ, 1998,2001), міжнародній науково-практичній конференції, присвяченій 20-річчю Карпатського природного національного парку, на засіданнях кафедри екології ІФНТУНГ (1994, 1995, 1996), на науковому семінарі ІФНТУНГ за спеціальністю 21.06.01 -- “екологічна безпека” (2002).

Публікації

Всього здобувачем опубліковано 18 наукових праць, з них по темі дисертації 15, в т.ч.: 1 брошура, 7 статей (4 одноосібно), 8 тез наукових конференцій, з них 6 одноосібно.У фахових виданнях опубліковано 6 статтей.

Структура та обсяг роботи:

Робота виконана у формі рукопису, складається з вступу, 5 розділів, висновків, 10 додатків, 12 таблиць та 32 рисунків, всього 152 сторінки машинописного тексту. У роботі використано 147 літературних джерел вітчизняних та зарубіжних авторів.

Основний зміст роботи

екологічне геологічне середовище рекреаційний

У вступі обґрунтована актуальність вибраної теми, сформульовані мета та завдання досліджень, їх наукова новизна і практична цінність, викладені основні наукові результати.

У першому розділі поданий аналіз літературних джерел з питань екологічних досліджень геологічного середовища та сучасного стану еколого-геологічних робіт в Україні. Геологічне середовище -- верхня частина літосфери, включно з техногенними відкладами, яка перебуває під впливом діяльності людини [Трофімов В.Т., Сергеєв Є.М., 1985]. Значні обсяги гірничовидобувних робіт, висока концентрація промислового виробництва в Україні зумовили активні дослідження екологічних змін геологічного середовища, в, першу чергу, екологічно нестійких природно-техногенних систем Передкарпаття, Донбасу, Придніпров'я. На регіональному рівні проводиться оцінка інженерно-геологічних змін (250 стаціонарів), гідрогеологічних показників геологічного середовища (7300 спостережних свердловин), проведена радіоекологічна оцінка території впливу Чорнобильської аварії. За останні роки сформувався новий науковий напрям -- екологічна геологія та концепція еколого-геологічних досліджень [Адаменко О.М., Рудько Г.І., 1998]. Проте питання комплексної оцінки екологічного стану геологічного середовища на локальному рівні розроблено в Україні недостатньо.Така оцінка необхідна для реалізації заходів управління станом довкілля.

Аналіз сучасного стану еколого-геологічних досліджень, їх регіональний рівень, відсутність уніфікованих методик комплексної оцінки екологічних змін геологічного середовища в силу їх розрізненості та міжвідомчих неузгоджень підтверджують актуальність поставленої в роботі задачі.

В другому розділі охарактеризовані два типи геологічного середовища Долинського району та поданий аналіз природних та техногенних чинників їх екологічних змін.

Історія формування компонентів геологічного середовища та природні умови їх розвитку на території Долинського району дозволили виділити два типи геологічного середовища -- Передкарпатського та типу Скибових Карпат.

Геологічне середовище передкарпатського типу в геоструктурному відношенні відповідає зоні Передкарпатського прогину з породами моласової формації. Літолого-стратиграфічні комплекси охоплюють породи від пісковиково-глинистого флішу палеогену до неогенової соленосної моласи. Четвертинні відклади представлені строкатим комплексом континентальних утворень елювіального, делювіального, алювіального типів товщиною 40-60 м, іноді до 80 м. Ґрунти передкарпатської частини району переважно дерново-підзолисті, дернові. Підземні води належать до передкарпатського гідрогеологічного району Cl-Ca типу з підвищеним вмістом I, Br та високою мінералізацією, що зростає з глибиною. На глибинах до 100 м вздовж лінз кам'яної солі містяться NaCl розсоли промислового значення.

Геологічне середовище гірськоскладчастого карпатського типу в геоструктурному відношення відповідає зоні Скибових Карпат, складене породами карпатського флішу -- від верхньої крейди до палеогену. Четвертинні відклади -- незначної потужності або зовсім відсутні (на вершинах гір). Ґрунти -- бурі гірські лісові. Підземні води належать до карпатського гідрогеологічного району -- мінералізовані води Cl-Ca типу, а також мінеральні води типу “Нафтуся”, “Миргородська” та інші.

Поверхневі води представлені річковою мережею р. Свіча з притоками Мізунька, Сукіль, Лужанка. Щорічно використовують 12,7 млн. м3 води, з них 6 млн. м3 для промислових потреб, при щорічному середньому стоку 668,6 млн. м3.

Екологічний стан геологічного середовища залежить від ряду факторів, які згруповані в природні та техногенні. Геологічні фактори, серед яких літологічні особливості корінних відкладів є головними чинниками розвитку екологічних процесів та визначають геохімічний фон території досліджень.

Найбільш руйнівними породами в Долинському районі є аргіліти палеогену і глинисті моласи неогену. В геоморфологічному відношенні найбільша активність еколого-геологічних процесів прив'язана до гідрографічної та ерозійної мережі з крутизною схилів 30°-90°. Із зростанням розчленування рельєфу зростає враженість екзогенними процесами. Надмірно-зволожений клімат гірської частини району (з кількістю опадів 850 мм в рік) посилює руйнування гірських порід та активізує процеси міграції хімічних елементів.

Рослинний покрив, в цілому, перешкоджає розвитку екзогенних процесів, однак на території лісорозробок Вигодського та Болехівського лісокомбінатів спостерігаються зсуви, площинні змиви, сельові явища.

Геохімічні умови в районі визначаються наявністю Карпатських ландшафтів кисло-кальцієвого типу, для яких характерна значна біологічна активність елементів та посилена міграція з гірських ландшафтів до передкарпатських.

Техногенне навантаження є визначальним чинником екологічних змін в геологічному середовищі, викликаючи механічні, фізичні та хімічні його забруднення. Проаналізовано та класифіковано техногенні об'єкти за характером та масштабами впливу на геологічне середовище.

У третьому розділі викладені методичні принципи оцінки екологічного стану геологічного середовища на рівні адміністративних районів.

Природні та техногенні чинники змін геологічного середовища ведуть до порушень його динамічної рівноваги. Геологічне середовище виконує роль накопичувача всіх забруднень, тому на перший план в екологічних дослідженнях екосистем виступають екологічні дослідження геологічного середовища. Результати екологічних досліджень території показали, що в геологічному середовищі відбуваються зміни, які ми згрупували в інженерно-геологічні, геохімічні, радіоекологічні.

Інженерно-геологічні зміни, викликані зміною фізико-механічних властивостей гірських порід, вивчались шляхом інженерно-геологічних робіт. Район розташований в межах 2 інженерно-геологічних районів -- Передкарпаття та Карпат [Попов Н.В.,1976]. Умовами розвитку екзогенних процесів в Передкарпатському інженерно-геологічному районі є, головним чином, техногенні об'єкти видобувного характеру: солевипарювальні заводи та ДП “Долинанафтогаз”, кар'єри глин та торфу. В результаті діяльності кар'єрів посилюються ерозійні процеси, підземний видобуток солі та нафти викликає просідання території. В Карпатському інженерно-геологічному районі в сучасному стані активність екзогенних геологічних процесів пов'язана з територіями лісорозробок Вигодського та Болехівського лісокомбінатів, прокладанням лінійних об'єктів, будівництва в гірській частині району. Активність екзогенних процесів (переважно) гравітаційного характеру спричинена природними чинниками: гірським рельєфом, зволоженим та надмірно зволоженим кліматом, літологічним складом корінних відкладів. Визначена ураженість території екзогенними геологічними процесами в межах передкарпатського типу геологічного середовища та карпатської частини району як комплексного інженерно-геологічного показника території. Результати розрахунків на території Долинського району показують (площа району становить 154,9 тис га): в передкарпатській частині району:при загальній площі території 50,9 тис.га уражено 11,7 тис.га - U=0.23 , в карпатській частині:при площі карпатської частини району 104 тис. га уражено 48 тис.га - U=0.47 .

Геохімічні дослідження геологічного середовища проводились шляхом аналізу проб грунтів та донних відкладів рік. Виявлені перевищення фонових значень вмісту Pb, Cr, Ni, V, Cu головним чином на території передкарпатської частини району, що, очевидно, пов'язано з регіональною тенденцією до міграції сполук та елементів з гірської частини Карпатського регіону до Передкарпаття та наявністю тут техногенних джерел забруднення (нафтовидобувним підприємством, лісовиробничими комплексами, шкірпереробним підприємством,тощо). Процес міграції хімічних елементів підтверджено кореляційним аналізом залежності вмісту Pb, Cr, Ni, V, Cu та абсолютними висотами точок відбору проб.

Формування техногенних хімічних аномалій в поверхневих водах (ріках) району носять нестабільний характер внаслідок залпових викидів стічних вод і сезонного коливання режиму водотоків, що підтверджують результати гідрохімічного обстеження рік Свіча, Мізунька, Лужанка, Саджавка, Тур'янка, Сукіль, Млинівка.

До комплексу радіоекологічних досліджень входили заміри потужності експозиційної дози та вмісту Сs137 в грунтах та корінних відкладах території. Проведені заміри потужності експозиційної дози не перевищують фонового значення (9,14 Ч 10-7 А/кг) за винятком ділянок відслонень чорних бітумінозних аргілітів менілітової світи, що мають підвищену радіоактивність. Відібрані проби корінних відкладів та ґрунтів на вміст Сs137. Значення щільності забруднення не вище 0,011Ч104 роз./сЧм2. Радіоекологічна ситуація в Долинському районі є безпечною.

Таким чином, до комплексу еколого-геологічних досліджень входять інженерно-геологічні, геохімічні дослідження ґрунтів та донних відкладів рік, гідроекологічні дослідження поверхневих та підземних вод та радіоекологічні обстеження (рис. 1)

Результати досліджень дозволяють стверджувати про необхідність врахування всієї сукупності факторів впливу, які визначають стан геологічного середовища, тобто його комплексної екологічної оцінки. Проведений аналіз існуючих методик оцінки екологічного стану геологічного середовища показав, що вони не забезпечують комплексну оцінку або базуються на якісних (наприклад, бальних) критеріях оцінки.Так, фахівці Агенції Охорони Середовища США застосовують матричні методи комплекснї оцінки, проте оціночні параметри визначаються за бальною системою і не завжди є адекватними. Для вирішення задачі екологічної оцінки геологічного середовища як багатомірного об'єкту вибраний метод багатофакторного аналізу, який базується на формуванні матриці незалежних ознак-факторів для множини точок геологічного простору:

де, (1)

v - число факторів впливу на геологічне середовище (від 1 до v). які згруповані в:

інженерно-геологічні,(X11 … … Xn1), де

=U (ураженість території екзогенними геологічними процесами):

Sур- територія,уражена екзогенними процесами,

Sтер- площа досліджуваної території;

геохімічні

а) грунтів (Х12 ... ... Хn2),

б) донних відкладів (Х13 ... ... Хn3),

в) гідрогеохімічні (Х1k ... ... Хnk),

г) радіоекологічні (Х1v ... ... Хnv),

, де

Сфак - фактична концетрація забрудників в точках відбору проб зони впливу техногенних об'єктів,

Сфон - фонова концентрація елементів території ( в зоні відбору проб),

n - кількість точок відбору проб.

X11 … … Xn1 - дані забруднення в зоні впливу n-об'єктів, що вибираються як визначальні в оцінці екологічного стану території досліджень.

Використовуючи матрицю оцінки екологічних змін геологічного середовища, проведена оцінка екологічного стану геологічного середовища на території Долинського району. Об`єктами оцінки вибрана територія передкарпатської частини району і гірської частини району, для оцінки яких вибрані показники (критерії) екологічної оцінки-ураженість території екзогенними геологічними процесами, геохімічні показники вмісту важких металів в грунтах і донних відкладах рік Долинського району та показники г-випромінювання (потужність експозиційної дози). Долі перевищень над фоновими значеннями вмісту Pb, Cr, Ni, V, Cu, Se в грунтах і донних відкладах, потужності експозиційної дози в Передкарпатській та Карпатській частинах району, та значення ураженості території екзогенними геологічними процесами в Передкарпатті та в Карпатах занесені до матриці.

Ступінь ураженості території екзогенними геологічними процесами(U) розраховують як відношення площі, яка уражена екзогенними процесами, до загальної площі досліджуваної території.Вважається, що при U<3% - на території проявів екзогенних геологічних процесів практично не зафіксовано, U=3-10%--слабкий ступінь ураженості екзогенними геологічними процесами, U=11-25 %середній ступінь, U=25-50 %-сильний ступінь, U>50%-дуже сильний ступінь ураженості екзогенними геологічними процесами.

В передкарпатській частині району U=0.23 (середній ступінь ураженості екзогенними геологічними процесами);

В карпатській частині U=0.47 (сильний ступінь ураженості екзогенними геологічними процесами).

Розрахунки елементів матриці за геохімічними факторами :

за грунтами в передкарпатській частині району :

X(Pb)=1.5; X(Cr)=1.06; X(Ni)=1.2; X(V)=0.8; X(Cu)=1.21; X(Se)=0.1

за грунтами в гірській частині району :

X(Pb)=1.07; X(Cr)= 0.98;X(Ni)= 0.9; X(V)= 0.71;X(Cu)= 0.92; X(Se)=0.1

за донними відкладами передкарпатської частини району :

X(Pb)=0.93; X(Cr)=0.96;X(Ni)=0.97; X(V)= 0.97; X(Cu)= 0.92; X(Se)=0.14

за донними відкладами карпатської частини району :

X(Pb)=1.1; X(Cr)= 0.91; X(Ni)= 0.92; X(V)= 0.85; X(Cu)= 1.38; X(Se)=0.11

Розрахунки елементів матриці за геофізичними факторами:

за показниками g-випромінювання в передкарпатській частині району :

X(g)=0.82

за показниками g-випромінювання в карпатській частині району :

X(g)=0.95

Результати зведені до матриці :

, де

Розрахунки матриці дозволяють визначити показник екологічного стану геологічного середовища. Виділяють сприятливий, несприятливий, дуже несприятливий екологічний стан геологічного середовища.Вибрані такі критерії екологічної оцінки:сприятливий стан геологічного середовища при Х<1, несприятливий стан при 1<Х<2 , дуже несприятливий екологічний стан геологічного середовища при Х>2.Таким чином, екологічний стан геологічного середовища передкарпатської частини району характеризується як несприятливий, карпатської частини району - сприятливий.

У четвертому розділі обґрунтовані охоронні заходи щодо забезпечення нормативного стану навколишнього середовища -- моніторинг геологічного середовища досліджуваної території. Екологічний моніторинг геологічного середовища проводиться за такою схемою [Рудько Г.І.,1987 ]:

1. Формування моделі геологічного середовища на базі аналізу чинників забруднення, оцінки впливу природних та техногенних факторів на стан досліджуваного об'єкту.

2. Організація та проведення режимних спостережень за основними екологічними параметрами геологічного середовища на основі вже сформованої інформаційної бази екологічного стану геологічного середовища, вивченого комплексом разових замірів екологічних параметрів, беручи до уваги вже існуючі пункти спостережень (свердловини, інженерно-геологічні полігони, стаціонари, гідропункти та ін.).Проект екологічного моніторингу геологічного середовища території Долинського району має такі підсистеми : мережа пунктів інженерно-геологічного, геохімічного, гідрогеологічного, радіоекологічного моніторингу. Мережа інженерно-геологічного моніторингу визначається розташуванням об'єктів нафтовидобувної та солевидобувної галузі в передкарпатській частині району. В гірській частині вибрані об'єкти спостережень -- це лінійні споруди та території, зайняті лісорозробкою.

Головні об'єкти геохімічного моніторингу є ґрунти та донні відклади рік в межах геологічного середовища Передкарпатського типу, зважаючи на розташування переважної більшості техногенних об'єктів-джерел забруднення та здатність передкарпатських ландшафтів акумулювати елементи та сполуки, що мігрують з гір.

Гідрогеологічний моніторинг -- це стеження за гідродинамічними та гідрогеохімічними показниками підземних вод. Головною екологічною проблемою підземних вод в районі є забруднення першого від поверхні водоносного горизонту найбільшими підприємствами. Основними об'єктами режимних спостережень є ґрунтові води зон впливів компресорної станції, Болехівського шкірзаводу, ДП “Долинанафтогаз”, АТ “Живиця”, а також моніторинг мінеральних вод рекреаційних утворень.

На основі результатів радіоекологічного обстеження території розроблені підходи до організації радіоекологічних спостережень. З метою рекреаційного використання території запропонована маршрутна схема спостережень, профілі якої проходять в точкових рекреаційних зонах. Для окремих підсистем моніторингу визначені програми та режими спостережень за існуючими в Україні методиками контролю якості довкілля.

Таким чином, система екологічного моніторингу локального рівня формується з чотирьох підсистем, а спостережна мережа локалізована на територіях зон впливів екологічно небезпечних об'єктів та в рекреаційних утвореннях. Особливістю мережі радіоекологічного моніторингу є її маршрутний характер.

Реалізація методів управління як кінцевої мети екомоніторингу пов'язана з інформаційним забезпеченням моделей геологічного середовища. Запропонована геоінформаційна система (ГІС) “Геологічне середовище” локального рівня базується на програмному комплексі з аналізу баз даних стану досліджуваного об'єкту

В п'ятому розділі визначені основні напрямки екологічно безпечного використання природно-ресурсного потенціалу Долинського району.На основі екологічної оцінки геологічного середовища виявлено, що в межах передкарпатської частини району екологічний стан території дозволяє розвивати тут рекреаційну галузь господарства. Розширення рекреаційної галузі в районі зумовлене значним потенціалом рекреаційних ресурсів, екологічними умовами території та екологічно оптимальним функціонуванням. Поаналізовані природні рекреаційні ресурси--запаси мінеральних вод, гірські ландшафти, природно-заповідні об'єкти території досліджень та існуючу рекреаційну інфраструктуру. Розраховано рекреаційне антропогенне навантаження на екосистеми Долинського району (150 тис. чол. щорічно). Виділено п'ять рекреаційних утворень територій комплексного розвитку різних видів рекреаційної діяльності (табл. 1).

Проблема енергозабезпеченості, в тому числі й рекреаційних об'єктів, пропонується вирішити шляхом спорудження малих гідроелектростанцій. Як показав досвід, ефективними в умовах гірських рік є функціонування бездамбових гідротехнічних споруд. На стадії “робочої гіпотези” гідротехнічного будівництва виконаний розрахунок потенційних запасів гідравлічної потужності та потенційної гідравлічної енергії рік Свіча, Мізунька, Сукіль

Проведено районування рік щодо інженерно-геологічних умов та гідрологічних показників для спорудження малих ГЕС. Сприятливі -- в місцях виходу на денну поверхню стійких порід карпатського флішу - вигодських та ямненських пісковиків, потенційні - в місцях виходу флішових відкладів з потужними прошарками пісковиків (наприклад стрийської чи бистрицької свит), проблемні ділянки складені дрібноритмічним флішем чи аргілітами різного віку. Виділено шість ділянок на ріках, які сприятливі для енергетичного використання.

Висновки

Еколого-геологічні роботи як складова частина екологічних досліджень особливо актуальні в районах високої концентрації гірничо-видобувних робіт. В дисертації зроблена спроба комплексно оцінити екологічний стан геологічного середовища Долинського району, на цій базі науково обгрунтувати та розробити методику оцінки екологічного стану геологічного середовища в межах адміністративних районів Карпатського регіону, де поєднуються активна господарська діяльність і єдині в Україні гірські природні ландшафти з багатими рекреаційними ресурсами. Головні результати та висновки зводяться до наступного:

1. В роботі показано, що в природному розвитку геологічне середовище підлягає впливу зонально-кліматичних, екзодинамічних та інших умов і факторів, протікання яких змінює його екологічний стан. Серед найважливіших -- тектонічні умови, літологічний склад корінних і четвертинних відкладів, розчленування рельєфу, крутизна схилів та характер рослинного покриву. В результаті їх взаємодії з зонально-кліматичними факторами в межах території Долинського району сформувалось геологічне середовище типу Передкарпатського прогину і типу Скибових Карпат.

2. Методичні принципи оцінки стану геологічного середовища адміністративних районів Карпатського регіону полягають в покомпонентній оцінці інженерно-геологічних, геохімічних, гідрогеохімічних, радіоекологічних змін в окремих типах геологічного середовища та мають таку послідовність:

-з урахуванням умов і факторів екологічних змін геологічного середовища проводиться диференціація адміністративного району на типи геологічного середовища,

-проводиться комплекс еколого-геологічних робіт, що має такі складові: інженерно-геологічні та геохімічні грунтів та донних відкладів рік, гідрогеохімічні, та радіоекологічні дослідження.

3. Результати покомпонентної екологічної оцінки геологічного середовища території досліджень відображають зміну інженерно-геологічних, гідрогеологічних, геохімічних умов в зв'язку з функціонуванням НГВУ“Долинанафтогаз”, Долинського солезаводу, компресорної станції, АК “Живиця”, Болехівського шкірзаводу, лісорозробних підприємств.Таким чином, техногенні чинники екологічних змін геологічного середовища є домінуючими у формуванні екологічної ситуації в межах передкарпатської частини району.

4. Комплексним показником інженерно-геологічних змін геологічного середовища є величина ураженості екзогенними геологічними процесами. Розрахована ураженість території екзогенними геологічними процесами--0,23 та 0,47 відповідно в передкарпатській та карпатській частинах району.

5. Результати геохімічних досліджень грунтів та донних відкладів рік Долинського району виявили такі закономірності: значення концентрації досліджуваних елементів корелюється з вмістом останніх в материнських породах, локальні ареали забруднення пов'язані з техногенними джерелами, аналіз характеру розподілу досліджуваних важких металів в грунтах та донних відкладах рік підтвердив процес міграції речовин з карпатської частини району до передкарпатської.

6. Ландшафти передкарпатської частини району мають акумулюючу здатність до накопичення екологічно небезпечних елементів, що мігрують з Карпат, тому можуть розглядатись як регіональне “депо” забруднюючих речовин. Таким чином, геохімічні аномалії в ґрунтах та донних відкладах рік, в силу природних та техногенних факторів, спостерігаються в межах передкарпатської частини району.

7. Радіоекологічні дослідження території не виявили відхилень фонових значень потужності експозиційної дози та вмісту цезію-137 в грунтах району. Радіоекологічна ситуація території Долинського району є безпечна.

8. Для комплексної оцінки змін геологічного середовища використаний метод багатофакторного аналізу, який базується на формуванні матриці незалежних інженерно-геологічних, геохімічних, радіоекологічних характеристик. Результати розрахунків показали, що екологічний стан геологічного середовища передкарпатської частини району є несприятливий , карпатської частини району-сприятливий .

9. Вибрані об'єкти спостережень для підсистем моніторингу в зонах впливу підприємств-забрудників. Спостережний комплекс складається з 4 взаємопов'язаних блоків інженерно-геологічного моніторингу; геохімічного моніторингу грунтів та донних відкладів; гідрогеохімічного, радіоекологічного моніторингу. Об'єкти моніторингу - зони впливу підприємств НГВУ“Долинанафтогаз”, Долинського солезаводу, АК “Живиця”, Болехівського шкірзаводу, лісорозробних підприємств . Для обробки моніторингової інформації запропоновано використання геоінформаційної системи “Геологічне середовище” з відповідними базами даних.

10. На основі оцінки екологічного стану геологічного середовища розроблені заходи екологічно безпечного його використання, які полягають в розширенні рекреаційної галузі та будівництві бездамбових гідротехнічних споруд для локального енергозабезпечення. В районі виділено 5 точкових рекреаційних зон, розраховане потенційне антропогенне рекреаційне навантаження становить біля 150 тис. чол. щорічно. Розраховані потенційні запаси гідравлічної потужності та потенційні запаси гідравлічної енергії рік Свіча, Сукіль, Мізунька. На базі аналізу гідрологічних та інженерно-геологічних умов річок району виділені сприятливі ділянки рік для будівництва малих гідроелектростанцій.

Основні результати дисертаційної роботи викладені:

1. Рудько Г.І., Губко М.Д., Челяк Д.Ф., Коробейникова Я.С., Кучма М.П., Винничук О.М. Геоекологічний аналіз та екологічний моніторинг адміністративного району (на прикладі Долинського району Івано-Франківської області). -- Київ: “Знання”, 1997. -- 88 с.

2. Рудько Г.І., Коробейникова Я.С. Перспективи використання гідроресурсів Долинського району Івано-Франківської області і методика підходу до обґрунтування техніко-економічних параметрів малих ГЕС // Розробка корисних копалин, машини нафтової і газової промисловості, техногенна безпека, прилади, автоматизація: Збірник наукових праць Івано-Франківського державного технічного університету нафти і газу -- Київ: “Манускрипт”.-- 1996.-- C. 52-58 .

3. Коробейникова Я.С. Оцінка рекреаційних ресурсів з метою розширення рекреації в Долинському районі Карпатського регіону // Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Геологія, геофізика, екологія: Збірник наукових праць Івано-Франківського державного технічного університету нафти і газу. Випуск 33. -- Івано-Франківськ.-- 1996.-- C. 112-118.

4. Коробейникова Я.С. Організація екологічних спостережень геологічного середовища в межах Долинського району // Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ: Збірник наукових праць Івано-Франківського державного технічного університету нафти і газу. Серія: Геологія, геофізика, екологія.-- Випуск 33. -- Івано-Франківськ.--1996.-- C. 118-125.

5. Коробейникова Я.С. Аналіз природних та техногенних факторів екологічних змін геологічного середовища в межах Долинського району Карпатського району // Геоекологічні проблеми Івано-Франківщини та Карпатського регіону: Збірник наукових праць ІФДТУНГ. -- Івано-Франківськ.--1998.-- C. 6-11.

6. Коробейникова Я.С. Методичні основи еколого-геологічних досліджень адміністративних районів Карпат (інженерно-геологічні аспекти на прикладі Долинського району) // Геоекологічні проблеми Івано-Франківщини та Карпатського регіону: Збірник наукових праць ІФДТУНГ. -- Івано-Франківськ.--1998.-- C. 11-17.

7. Мельник О.Д., Коробейникова Я.С. Дослідження природних і техногенних чинників надходження Cr в екосистеми Передкарпаття. // Науковий вісник Івано-Франківського накціонального технічного університету нафти в газу.--Івано-Франківськ .-- №1-- 2002.-- C.81-82.

8. Рудько Г.І., Коробейникова Я.С. Методичні засади комплексного полігону для проходження навчальної практики студентами спеціальностей “Прикладна екологія” та “Екологічна геологія” // Матеріали наукової конференції “Проблеми геологічної науки та освіти в Україні”. -- Львів.--1995.-- C. 53-54 .

9. Коробейникова Я.С. Методичні основи екологічних досліджень геологічного середовища в межах адміністративних районів Карпат (на прикладі Долинського району) // Збірка наукових праць науково методичної конференції “Людина та навколишнє середовище -- проблеми безперервної екологічної освіти у вузах”. -- Одесса.--1996.-- C. 35.

10. Коробейникова Я.С. Оцінка стану геологічного середовища адміністративного району // Тези міжнародної науково-практичної конференції “Проблеми екологічної безпеки та керованого контролю динамічних ПТС” -- Львів, 1996, C. 67.

11. Коробейникова Я.С. Оптимізація використання геологічного середовища на прикладі Долинського району //Тези міжнародної науково-практичної конференції “Проблеми екологічної безпеки та керованого контролю динамічних ПТС”.-- Львів.--1996.-- C. 69.

12. Коробейникова Я.С. Класифікація техногенних навантажень на геологічне середовище в межах Долинського району // Тези міжнародної науково-практичної конференції “Проблеми екологічної безпеки та керованого контролю динамічних ПТС”. -- Львів.--1996.-- C. 70.

13. Коробейникова Я.С. Вибір об'єктів еколого-геохімічних досліджень геологічного середовища // Тези наукової конференції професорсько-викладацького складу ІФДТУНГ. -- м. Івано-Франківськ.--1998.-- C. 145.

14. Коробейникова Я.С., Долгопола Г.Є Рекреаційні ресурси Долинського району //Тези міжнародної конференції, присвяченої 20 річчю Карпатського національного парку. - Яремче.--2000.--. C.161-163.

15. Коробейникова Я.С. Еколого-хімічні дослідження території Долинського району // Тези наукової конференції професорсько-викладацького складу ІФДТУНГ. -- м. Івано-Франківськ.--2001.-- С. 157--159.

Анотації

Коробейникова Я.С. Оцінка екологічного стану геологічного середовища та рекреаційних можливостей Долинського району Карпат -- рукопис

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 21.06.01 -- екологічна безпека -- Інститут геохімії навколишнього середовища НАН та МНС України, Київ, 2002 р.

В роботі обґрунтовані методичні принципи оцінки екологічного стану геологічного середовища в межах адміністративних районів Карпат (на прикладі Долинського району). Проаналізовані природні фактори екологічних змін геологічного середовища досліджуваного району, виділені в його межах основні типи геологічного середовища. Проаналізовано та класифіковано техногенні чинники змін геологічного середовища за характером та масштабами впливу. Результати екологічних досліджень показали, що в межах геологічного середовища проходять зміни інженерно-геологічного, геохімічного характеру. Вони досліджувались шляхом проведення інженерно-геологічних, геохімічних, радіоекологічних робіт. Для оцінки екологічних змін геологічного середовища запропонований метод факторного аналізу - матрицю незалежних ознак для множин точок геологічного простору. Обґрунтовано основні складові екологічних спостережень (моніторингу) геологічного середовища. Розроблені заходи оптимізації використання геологічного середовища в межах Долинського району, які полягають в розвитку рекреаційної галузі та використання енергії рік (будівництво бездамбових енергетичних установок).

Ключові слова та вирази:

Геологічне середовище, моніторинг, факторний аналіз, бездамбові енергетичні споруди.

Коробейникова Я.С. Оценка экологического состояния геологической среды и рекреационных возможностей Долинского района Карпат -- рукопись

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 21.06.01 -- экологическая безопасность -- Институт геохимии окружающей среды НАН и МЧС Украины, Киев, 2002 г.

В работе обоснованы методические принципы оценки экологического состояния геологической среды территорий административных районов Карпат (на примере Долинского района). Проанализированы природные факторы экологических изменений геологической среды исследуемого региона, выделены два типа геологической среды. Проанализированы и классифицированы техногенные факторы изменений геологической среды за характером и масштабами влияния. Результаты экологических исследований показали, что в геологической среде происходят изменения инженерно-геологического, геохимического характера. Они исследовались путем проведения инженерно-геологических, геохимических, гидрогеохимических, радиоэкологических работ. Для оценки экологических изменений геологической среды предложен метод факторного анализа - матрицу независимых признаков для множества точек геологического пространства. Обоснованы основные компоненты экологических наблюдений (мониторинг) геологической среды. Разработаны методы оптимизации использования геологической среды, направленные на развитие рекреационной отрасли и на использование энергии рек (строительство бездамбовых энергетических установок).

Ключевые слова и выражения:

геологическая среда, мониторинг, факторный анализ, бездамбовые энергетические установки.

Korobeinikova Y.S. Evaluation of ecological condition of the geological environment and recreation resources of Dolyna district of the Carpathians - manuscript

Thesis for scientific degree of the candidate of geological science on the specialty 21.06.01 - ecological safety - Institute of Environmental Geochemistry, Kyiv, 2002.

A considerable range of mining works, high concentration of industrial manufacturing in Ukraine determine active investigation of ecological changes of geological environment, especially in ecologically unstable man-caused systems of Beforecarpathians, Donetsk Basin and Prydnistrovia. Analysis of the present-day condition of ecological and geological investigation, it's regional level, lacking of uniform methods of integrated assessment of ecological changes of geological environment confirms the actuality of the objective posed in the manuscript. Concerning the structure of economic development, nature of man-caused load and geological structure Dolyna district of Ivano-Frankivsk region is typical for the Carpathians region. Methodical principles of evaluation of ecological changes of the geological environment of territories of administrative regions of the Carpathians (on the example of Dolyna region) are based. The natural factors of ecological changes of the geological environment of investigated region are analyzed. Within the region, the main types of geological environment are selected. Geological environment in its natural development is exposed to climatic, exodynamic and other factors and conditions. These factors make some changes in the ecological condition of the geological environment. The most important among them are tectonic conditions, lithologic structure of basic and quaternary sediments, relief partition, slopes angle and nature of plant cover. As a result of their interaction geological environment of Beforecarpathians Trough and Bed Carpathians type was formed. The author analyzed and classified man-caused factors of ecological changes in geological environment according to the nature and scale of their influence. Geological environment of Beforecarpathians Trough type within Dolyna district is technically transformed (location of the industrial, residential, mining, transport units). Geological environment of Bed Carpathians type in Dolyna district has technical load of timber industry, transport and recreational kind, which are inessential to the ecological changes. The results of ecological investigation of the soils and ground sediments display moderate pollution in the Beforecarpathians part of the district caused by the influence of industrial zones of Dolyna, Bolekhiv and Vyhoda. The Beforecarpathians' landscapes has accumulating capacity to amass the elements, which migrates from the Carpathians. That is why these landscapes can be treated as regional "depot" of pollutants. Together with technical factors the pollution areas are formed in this zone. The results of ecological investigation display some changes of mechanic, physic and chemical nature in the region. They were investigated by means of engineering and geological, geochemical, hydro-geochemical and radioecological operations. Methodical principles of the geological environment of the administrative districts of the Carpathian region condition evaluation lie in the component-wise estimation of the engineering, geological, geochemical, hydro-geochemical, radioecological changes in the separate types of the geological environment. For the evaluation of ecological changes of the geological environment the method of component analysis - matrix of resultant signs for multitude of points of the geological area was proposed. The author substantiated the main components of ecological observation (monitoring) of geological environment. Observation complex consists of four interrelated blocks: engineering geological, geochemical, hydro-geochemical and radioecological block. The local network is formed of detailed monitoring systems in the zones of enterprises - polluters of the geological environment influence. The methods of the geological environment use, directed on development of recreational industry and on the use of the rivers' energy (construction of the non-dam power plant) are developed. There are five recreation formations in the district. The anthropogenic load of holidays in this region is 150 thousand persons per year. Potential resources of hydraulic power and of hydraulic energy of the rivers Svicha, Sukil', Mizun'ka are rated. Favorable sites for small hydroelectric power station building have been chosen on the base of hydrological and engineering geological conditions analysis of the district's rivers. The work's results can be used as basic program for ecological investigation of the territories of administrative regions of the Carpathians. These results are also used in the work of Dolyna District State Administration departments (certificate # 1-8/56 from 4.02.98). They are used as a methodic base for Dolyna ecological tasting area organization and implemented in the learning process of ecology department at Ivano-Frankivsk State Technical University of Oil and Gas.

Key words and phrases:

Geological environment, monitoring, component analysis, non-dam power plant.

Размещено на Allbest.ru

...