Геоекологічний моніторинг Подільских Товтр в межах Гусятинського району Тернопільської області

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ЮРІЯ ФЕДЬКОВИЧА

ТРИСНЮК Василь Миколайович

УДК 504.7(477.84)

ГЕОЕКОЛОГІЧНИЙ МОНІТОРИНГ ПОДІЛЬСЬКИХ ТОВТР В МЕЖАХ ГУСЯТИНСЬКОГО РАЙОНУ ТЕРНОПІЛЬСЬКОЇ ОБЛАСТІ

11. 00. 11 - конструктивна географія та раціональне використання природних ресурсів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук

Чернівці - 2004

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі екології Івано-Франківського національного технічного університету 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 та директор науково-дослідного інституту екологічної безпеки і природних ресурсів.

Офіційні опоненти:

доктор географічних наук,доктор геолого-мінералогічних наук, професор

Рудько Георгій Ілліч,

Інститут геологічних наук НАН України, головний науковий співробітник

доктор географічних наук, професор

Мольчак Ярослав Олександрович,

Луцький державний технічний університет, декан технологічного факультету

Провідна установа:

Одеський національний університет імені Іллі Мечникова

Захист відбудеться “ “ червня 2004 р. о год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К.76.051.04 у Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича (вул. Коцюбинського, 2, м. Чернівці, 58001).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича (вул. Коцюбинського, 2, м. Чернівці, 58001).

Автореферат розісланий

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Дутчак М.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

геоекологічний моніторинг ситуація ландшафт

Актуальність теми. В останні десятиріччя у всьому світі різко виріс вплив людини на оточуюче середовище, стало ясно, що безконтрольна експлуатація природи може привести до дуже серйозних негативних наслідків. У зв'язку з цим виникла ще більша потреба в детальній інформації про стан біосфери. Відомо, що вона змінюється під впливом природних та антропогенних чинників. Проте, є істотна різниця в наслідках таких впливів: стан біосфери, який безперервно змінюється під впливом природних причин, як правило, повертається до початкового. Ці поступові (еволюційні) зміни проходять тільки за проміжки часу, які вимірюються геологічними або історичними епохами. На відміну від них зміни під впливом антропогенних чинників можуть проходити дуже швидко. Так зміни, які відбулися з цих причин у деяких елементах біосфери за останні декілька десятків років, можна порівняти з природними змінами, які проходять за тисячі і навіть мільйони років.

Природні зміни стану оточуючого природного середовища, як короткочасні, так і довготривалі, у значній мірі спостерігаються та вивчаються існуючими в багатьох країнах геофізичними службами (гідрометеорологічною, сейсмічною, іоносферною, гравіметричною, магнітометричною та ін ). Для того, щоб виділити антропогенні зміни на фоні природних, виникла необхідність в організації спеціальних, так званих моніторингових спостережень за змінами стану біосфери під впливом людської діяльності. Дослідивши динаміку таких змін, можна прогнозувати різні варіанти і сценарії їх подальшого розвитку в межах заданих екологічних та економічних параметрів, які забезпечують гармонізацію відносин між виробництвом та навколишнім середовищем. А виконати це можна лише методом екологічного моніторингу, що і передбачено Постановою Кабінету Міністрів України від 30 березня 1998р., № 391. Тому наші дослідження з розробки науково - методичних основ геоекологічного моніторингу адміністративного регіону на прикладі Гусятинського району Тернопільської області є актуальними як з науково - теоретичних так і практичних позицій.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Вибраний нами напрямок досліджень відповідає держбюджетній тематиці Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу, яка виконується за рахунок фінансування Міністерства освіти і науки України з Державного фонду фундаментальних досліджень: “Визначення ареалів хімічного забруднення ґрунтів, поверхневих та ґрунтових вод, атмосферного повітря і рослинності в басейні Верхнього Дністра та заходи по захисту ландшафтів від забруднення і деградації” (2001 - 2003 рр., № 06 - 07/000129) та галузевим планам науково - дослідних робіт Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи.

Мета дослідження - розробити науково - обґрунтовану методику геоекологічного моніторингу - комплексної оцінки сучасного екологічного стану ландшафтів та впливу техногенного навантаження на екосистеми та здоров'я населення.

Завдання, які були поставлені для досягнення поставленої мети:

Створити концептуальну модель визначення сучасної екологічної ситуації території для організації та проведення геоекологічного моніторингу на рівні адміністративного району.

Розробити методику визначення фонового вмісту хімічних елементів в компонентах ландшафту для виявлення аномалій і перевищень гранично допустимих концентрацій (ГДК).

Провести на території модельного району польові експедиційні дослідження екологічного стану геологічного середовища, рельєфу та геодинамічних процесів, ґрунтового і рослинного покривів, атмосферного повітря та їх змін природним шляхом та під впливом антропогенної діяльності і техногенного забруднення.

Відібрати і проаналізувати проби ґрунтів, атмосферного повітря та рослинності для визначення їх забруднення радіонуклідами, надлишками пестицидів та мінеральних добрив, важкими металами, нафтопродуктами в різних ландшафтах.

Провести комп'ютерну обробку аналітичних даних та побудувати картографічні і електронні моделі екологічного стану довкілля та екологічної ситуації в умовах різних ландшафтів.

Об'єктом досліджень є геоекосистеми Західно-Подільської фізико-географічної (ландшафтної) області, що активно трансформуються під впливом господарської діяльності та природних процесів.

Предмет досліджень - кількісні та якісні показники техногенного забруднення і трансформації літосфери, рельєфу, ґрунтового та рослинного покривів, атмосферного повітря .

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше для Західного Поділля, як модельного району для рівнинних ландшафтів України, встановлено, що:

1. Просторовий розподіл техногенного забруднення важкими металами і нафтопродуктами залежить від морфологічної структури ландшафтних одиниць не тільки регіонального, а й локального рівнів. Забруднення накопичувались протягом довготривалої дії регіональних і локальних переносів забруднюючих речовин від різних джерел викидів .

2. Доведено, що хімічне забруднення має зв'язок з просторовим розподілом ландшафтних одиниць, а також залежить від домінуючого напрямку вітрів та розміщення джерел викидів. Найбільш ураженими ділянками є такі, де забруднення важкими металами співпадають з геохімічними бар'єрами в сприятливих для цього формах рельєфу.

3. Вперше розроблена методика геоекологічного моніторингу для адміністративного району - визначення сучасної екологічної ситуації на основі комп'ютерного аналізу просторового розподілу усіх можливих забруднювачів довкілля в усіх компонентах ландшафтів.

4. Вперше з використанням ПЕОМ визначені кількісні геохімічні коефіцієнти та показники, що дозволило виявити фон елементів в компонентах ландшафтів.

5. Удосконалена та дістала подальший розвиток методика проведення геоекологічного моніторингу та створення комп'ютерних інформаційно-аналітичних та прогнозно-керуючих систем екологічної безпеки детального масштабу.

Практичне значення одержаних результатів:

1. Для природоохоронних управлінь Міністерства охорони навколишнього природного середовища України розроблені і передані рекомендації та обґрунтування методики проведення на території України державного геоекологічного моніторингу різних масштабів, в тому числі і масштабу 1: 50 000, про що йде мова в даній роботі.

2. Для обласної державної адміністрації розроблені рекомендації по методиці агроекологічних досліджень на техногенно-забруднених територіях.

3. Для підрозділів Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи проведені польові експедиційні дослідження на радіаційно незабруднених територіях Гусятинського району Тернопільської області.

4. Основні результати дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі для студентів спеціальності „Екологія та охорона навколишнього середовища”.

Особистий внесок здобувача. Автор протягом 1999 - 2003 рр. приймав безпосередню участь у виконанні польових експедиційних робіт, особисто відбирав проби ґрунтів, води, повітря, рослинності. Здобувачем опрацьовано фондові матеріали різних установ та організацій Тернопільської області, складено та оформлено еколого-техногеохімічні карти забруднення усіх компонентів довкілля 12 хімічними елементами, зібрано і статистично оброблено дані по захворюваності населення регіону в розрізі лікарських дільниць. Ці матеріали і стали основою для написання роботи. Основні результати дисертації опубліковані в особистих статях, а також у статях з науковим керівником, де доля здобувача 50 - 70 %.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертаційної роботи доповідались на міжнародних та всеукраїнських науково - практичних конференціях: українсько-польській науковій конференції “Роль природно-заповідних територій Західного Поділля та Юри Ойцовської у збереженні біологічного та ландшафтного різноманіття”, Гримайлів, 2002 р.; другому всеукраїнському науковому семінарі „Регіональне географічне краєзнавство”, Тернопіль, 2002р.; всеукраїнській науковій конференції “Медицина і довкілля”, Тернопіль, 2002 р.; міжнародній конференції„ Антропогені зміни ландшафтів ХХ ст.”, Вінниця, 2003 р.; другій науково - практичній конференції „Нагальні питання вирішення проблеми підтоплення ґрунтовими водами територій міст та селищ міського типу,” Харків, 2003 р.; всеукраїнській конференції „Екологічна безпека нафтогазового комплексу”, Яремча, 2004 р., а також на щорічних наукових конференціях Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу та Інституту менеджменту та економіки м. Івано-Франківська .

Публікації. За результатами дисертаційного дослідження опубліковано 15 робіт в наукових журналах та збірках наукових праць, із них 5 статей у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України. Загальний обсяг публікацій 5,8 д.а.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 140 сторінках машинописного тексту, складається зі вступу, 6 розділів, висновків, списку використаних джерел (297 назв), проілюстрована 39 рисунками (37 сторінок) і 29 таблицями (24 сторінки). Загальний обсяг дисертації 235 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Перший розділ “Історія досліджень” присвячений історичному огляду та визначенню понять. Екологічний моніторинг природно-антропогенних геосистем - це система спостережень, збирання, обробки, передавання, збереження та аналізу інформації про стан екологічних систем, що розвиваються як природним шляхом так і під впливом антропогенного навантаження. Система державного моніторингу повинна бути організована так, щоб можна було проводити не тільки спостереження і аналіз стану довкілля, а й забезпечувати органи державного управління оперативною інформацією, прогнозами і попередженнями про можливі зміни довкілля для прийняття управлінських рішень та розробки науково обґрунтованих довгострокових та оперативних екологічних програм. Термін “моніторинг” у наукову літературу увійшов на початку 80-х років, перед проведенням Стокгольмської конференції ООН (16 червня 1972 р.). Моніторинг складається з трьох основних частин: спостереження за природними та антропогенними чинниками змін довкілля; аналіз і оцінка отриманих даних; прогнозування зміни стану довкілля. Численні дослідження пізніше призвели до необхідності доповнення визначення ще одним пунктом - управління природно-антропогенними процесами з метою їх оптимізації.

Вивчення природних змін на Тернопільщині розпочалось з вісімдесятих років ХІХ ст. з геологічних зйомок в масштабі 1:75000, які проводили польські геологи А. Ломницький та В. Тейсейр. Випущено Геологічний атлас Галіції. У кінці ХІХ і на початку ХХ ст. опублікована ціла низка геоморфологічних досліджень території Тернопільщини.

Велику роботу в справі уточнення геологічної історії, геоморфології, палеогеографії та тектонічної структури Волино-Поділля виконали А.І. Гуменюк, А.В. Хижняков, С.І. Пастернак, В.О. Горецький, Л.Н. Кудрін, Й.М. Свинко та ін. Поглиблений опис геології області зроблено в працях В.В. Апостолюка, В.Є. Титаря, П.Г. Мартинюка та ін. Четвертинні відклади Тернопільської області вивчалися М.О. Куницею, І.Л. Соколовським, А.Б. Богуцьким. З ними тісно пов'язані палеозоологічні та археологічні праці А.П. Черниша, В.П. Савича.

Вивченню флори області приділяють багато уваги Б.В. Заверуха, Г.В. Козій, М.І. Косець, Г.О. Кузнєцова, І.І. Мороз, Г.С. Луковиця. Комплексні ландшафтні дослідження проводили М.О. Чижов, М.Д. Орел, К.І. Геренчук, М.П. Чайковський та ін.

Огляд природничих досліджень від їх початку в ХІХ ст. і до наших днів показує, що моніторингові спостереження були відсутні.

У другому розділі “Методика досліджень” обґрунтована система геоекологічного моніторингу. На площі 1016 км ² була розбита мережа із 79 точок спостережень, які більш-менш рівномірно охоплюють весь полігон. Робочий масштаб польових досліджень 1 : 50 000.

Польові екологічні маршрути проводились двома способами: паралельних маршрутів та петель. Спосіб паралельних маршрутів застосовувався для картування ландшафтно-екологічних зон, які мають в досліджуваному районі північно-західне - південно-східне простягання. Точки спостережень були розташовані на лініях маршрутів через 100-500 м. Спосіб петель застосовувався для циркоподібних верхів'їв річкових долин.

Опробування ґрунтів здійснювалось на полігоні через 0,5 - 1-2 км. Для визначення внутрішнього циклу поступання забруднювачів у ґрунти проводився відбір проб на 2-3 репрезентативних ділянках, де відбирались проби три рази на рік (кінець лютого, початок травня, жовтень місяць). Опробування проводилось по мережі зі щільністю, яка відповідає масштабу досліджень 1:50 000, відповідно до відстані від джерел забруднення, умов поверхневої і підземної міграції та характеру забруднення.

Проби поверхневих вод відбирались з відкритих водоймищ: озер, водосховищ, річок, потічків та інших об'єктів приблизно в тих же точках, що i зразки ґрунтів. Об'єм проби 1-1.5 літра. Поверхневі води обстежувались шляхом прокладання маршрутів вздовж річок, навколо озер, водосховищ, а також в населених пунктах, де є колодязі, свердловини або джерела. В польових журналах відмічались показники якості води: колір, каламутність, наявність завислих речовин, плям i плівок нафтопродуктів тощо.

Проби атмосферного повітря також прив'язані до тих же точок спостереження. Вони відбирались медичним шприцом об'ємом 20 см³ на висоті 1.5-1.7 м від поверхні землі i переводились у спеціально підготовлені герметично закриті i заповнені насиченим розчином NaCI флакончики. При цьому враховувались основні напрямки переносу атмосферного повітря, роза вітрів, наявність “динамічних труб”, тощо.

Атмосферні опади в вигляді дощу i снігу відбирались у відповідні пори року у водозбірні ємності. Місця відбору проб приблизно відповідали мережі спостережень.

Аналіз зразків ґрунту, рослинності та сухого залишку проб поверхневих вод проводились рентгенофлюоресцентним та атомно-адсорбційним методами на приладах в Івано-Франківській обласній санітарно-епідеміологічній станції та на плазмокванті Івано-Франківської державної медичної академії.

Атмосферне повітря аналізувалось на хроматографах ЛХМ-80 i ЛХМ-8МД в лабораторіях екології атмосфери та газової хроматографії Івано-Франківського національного технічного університету нафти i газу.

Отримані результати були зведені в бази даних, що характеризують екологічний стан кожного окремого компоненту навколишнього середовища, а також оброблені на персональному комп'ютері за допомогою програмного забезпечення - геоінформаційної системи (ГІС) Map Info на кафедрі екології ІФНТУНГ. Користуючись програмним забезпеченням SURFER, були виконані електронні карти забруднення тими чи іншими хімічними інгредієнтами кожного компоненту довкілля.

У третьому розділі охарактеризоване “Техногенне навантаження на довкілля”. Масштаби його на Тернопільщині на початку 90-х років досягли вже значного, а в ряді місць критичного рівня. Об'єктивне посилення техногенного впливу на оточуюче середовище тісно пов'язане з структурою господарської діяльності та її екстенсивним характером. Екологічні проблеми Гусятинського району споріднені з загальнодержавними проблемами України, але мають свою виражену відмінність. За останні роки спостерігається тенденція до зменшення викидів забруднюючих речовин як від стаціонарних, так і від пересувних джерел викидів в атмосферне повітря. В межах Гусятинського району найбільшим забруднювачем атмосферного повітря є автомобільний транспорт та Гусятинська газокомпресорна станція.

Аналіз розподілу викидів по території області свідчить, що найбільший внесок у валовий викид забруднюючих речовин в атмосферне повітря Тернопільської області вносять підприємства Гусятинського району - 1,344 тис. т. Близько 74% всіх викидів забруднюючих речовин в районі виділяється автомобільним транспортом.

Антропогенними чинниками, що впливають на якість води в регіоні, є: сільське господарство, промислові підприємства та житлово-комунальне господарство. Споживання води по основних басейнах річок Гусятинського району характеризуються помірністю. Найбільше використання води здійснюється із басейнів рік Збруч та Серет. В районі використовується в середньому 5 млн. м³ води. Основними споживачами води є комунальне та сільське господарство, промисловість. Найбільшими за обсягами скидання вод у поверхневі водойми є підприємства житлово-комунального господарства, цукровий завод “Хоростків”.

Ґрунтовий покрив Гусятинського району в значній мірі трансформований техногенезом. Негайного ремонту вимагає біля 40% меліоративних площ, проте необхідні роботи не проведені через відсутність фінансування. Без догляду залишається внутрігосподарська сітка меліоративних каналів, гідротехнічні споруди.

Водній та вітровій ерозії ґрунтів внаслідок господарської діяльності людини піддається майже третина території Гусятинського району, яка знаходиться на схилах приблизно 1-3⁰. Шоста частина має ухил у 3-5⁰, кожний десятий гектар має крутизну більше 5⁰. Поширенню водної ерозії сприяє необґрунтовано висока розорюваність території. Практично не здійснюються спеціальні протиерозійні заходи.

Отже техногенний вплив на природні геоекосистеми Гусятинського району досить значний. Для його оцінки, прогнозу можливих подальших змін різних компонентів довкілля та керованого контролю цього процесу ми пропонуємо впровадити розроблену нами систему моніторингу компонентів довкілля.

У четвертому розділі “Загальна фізико-географічна характеристика компонентів природного середовища та їх сучасний екологічний стан” приведена покомпонентна характеристика природного середовища.

Геологія, тектоніка та сучасний екологічний стан літосфери. Генезис ландшафтів Подільських Товтр пов'язаний з бар'єрним рифом, що сформувався у теплих міоценовому і сарматському морях близько 15-20 млн. р. тому. В сучасному рельєфі риф простягається у діагональному напрямку на 170 км від с. Підкамінь до долини р. Дністер і далі простежується на території Молдови. Над прилеглими плато Товтри піднімаються виразною горбогірною смугою заввишки 50-60 м, а над прорізаючими його річковими долинами - на 100-150 м. Ширина пасма складає кілька кілометрів. У структурному відношенні територія Товтрового кряжу розміщена в межах Волино-Подільської плити Східно-Європейської платформи. В її геологічній будові беруть участь осадові породи верхнього протерозою, палеозою, мезозою і кайнозою, які залягають на докембрійському кристалічному фундаменті. Породи кристалічного фундаменту розміщені на значній глибині і ніде на поверхню не виходять. Фундамент розчленований рядом регіональних розломів , які простягаються переважно у північно-західному та північно-східному напрямках. Деякі з розломів простежуються і в залягаючих на фундаменті більш молодих осадових породах. Поверхня фундаменту полого нахилена зі сходу на захід до краю платформи. У східній частині області на меридіані р. Збруч вона залягає на глибині близько 1000-1500 м, у західній - 2500-3000 м.

Четвертинні (антропогенові, плейстоценові) відклади утворюють майже суцільний покрив. Вони відсутні тільки на крутих схилах Товтр, а також у каньоноподібній долині р. Збруча.

Рельєф, неотектоніка та сучасний геодинамічний стан. Ряд геофізичних і геолого-геоморфологічних ознак дають підстави стверджувати, що кількість розривних порушень не обмежується кількома розломами північно-західного і північно-східного простягання, які показані на сучасних геологічних картах. Таких розломів, мабуть, є значно більше, вони густою сіткою розчленовують фундамент на ряд блоків неоднакової величини. Переміщення цих блоків у різні етапи геологічної історії розвитку зумовили появу різноманітних порушень у породах осадового чохла. Тектонічні тріщини розміщені не хаотично, а утворюють стійкі виразно орієнтовані системи. Переважають тріщини двох основних напрямків: північно-західного (315-325⁰) і північно-східного (55-65⁰) простягання. Менш виражені меридіональні та широтні тріщини.

За допомогою геологічних і геоморфологічних методів виявлено ряд пологих неотектонічних піднять, які активно розвивалися протягом неогенового та четвертинного періодів. Чітка лінійна витягнутість Товтрової горбистої рифової гряди з північного заходу на південний схід паралельно до Карпат пояснюється приуроченістю її до зони розлому аналогічного простягання. В міоцені тут проходила межа глибоководної (західної) і мілководної (східної) частини морського басейну, вздовж якої відбувалося формування бар'єрного рифу. Його ріст зумовлювався розвитком тектонічних структур, які лежали в основі.

Поверхневі та підземні води. Гусятинський район належить до Волино-Подільського артезіанського басейну, на який припадає близько 23% експлуатаційних ресурсів підземних вод України. Загальні прогнозні ресурси підземних вод України становлять 21.0 км³/рік, експлуатаційні 5.6 км³/рік, із них на Тернопільщині - лише 4%. В районі є мінеральні води, які використовуються для лікування захворювань внутрішніх органів, опорно-рухового апарату. На даний час детально розвідане Новозбручанське (смт. Гусятин) родовище мінеральних вод, приурочене до полого залягаючих силурійських відкладів. Водонасичена частина пласту розташована в інтервалах глибин 17 - 69 м. Запаси складають 40 м³/добу.

Гідросітка густа - 0,44 км/км². В районі налічується більше 100 річок і струмків. Переважають невеликі, до 10 км, і потічки. Всі ріки і струмки належать до басейну Дністра. Для річок Поділля характерна чітко виражена річкова долина, що має значну глибину та крутосхилість. Розміри русел самих річок Збруч, Тайна, Нічлава - порівняно невеликі: їхня ширина 5 - 18 м; переважаюча глибина 1 - 1.5 м.

Клімат та сучасний стан атмосфери. Гусятинський район характеризується помірно континентальним кліматом. Над територією району домінує західний перенос повітряних мас. Найтепліший місяць липень з середніми температурами 18,5-18,8⁰С, найхолодніший січень - -5,1 - -5,4⁰С. Річна сума опадів складає 550-580 мм.

Значною мірою на стан атмосферного повітря впливають транскордонні переноси шкідливих речовин з країн Центральної Європи, однак відсутність мережі постів контролю не дає можливості реально оцінити величину впливу транскордонних забруднень в загальній оцінці стану атмосферного повітря.

У відібраних нами пробах атмосферного повітря визначались О₂, N₂, СО₂, СО, SО₂, NО₂, пил неорганічний , бензин , толуол , ксилол , ацетон , формальдегід , хлор, а також важкі метали. Це дозволило виділити в межах досліджуваної території зони з різним ступенем забруднення атмосферного повітря: 1) сприятлива (коефіцієнт сумарного забруднення від 0 до 10 ; 2) задовільна (10 - 15); 3) напружена (15 - 30). Характер розповсюдження задовільної зони , включаючи напружену , корелює з розташуванням великих населених пунктів, а також витягується по південному кордону району.

Нами також проводилася оцінка забруднення атмосферного повітря важкими металами. Найвищий вміст цих елементів зафіксований в населених пунктах. в окремих випадках перевищує ГДК від 1 до 3-4 разів.

В цілому ж якість атмосферного повітря відповідає нормативам, за винятком лише окремих аномалій.

Ґрунтовий покрив та його сучасний екологічний стан. Ґрунтовий покрив району формувався протягом плейстоцену та голоцену внаслідок взаємодії різних чинників. Він є різноманітним за своїми генетичними ознаками, фізико-хімічними та водно-фізичними властивостями. Найбільше поширення мають чорноземи і темно-сірі опідзолені ґрунти, які займають 57% території. П'ята частина в структурі ґрунтів Гусятинського району належить чорноземам глибоким малогумосним. В районі осушено 9985 га сільськогосподарських угідь, з них ріллі - 8742, сіножатей - 336, пасовищ - 443, перелоги - 369.

За результатами педогеохімічного опробування та атомноадсорбційного аналізу ґрунтів побудовані відповідні бази даних, що включають 12 компонентів - забруднювачів: Нg, Ве, Сd, Со, Рb, Мо, Sr, Sе, Сu, Сг, Zn, Nі , а також сумарний коефіцієнт забруднення. Комплексне забруднення ґрунтового покриву відноситься до категорії слабо забруднених ґрунтів (Кс = 0-10 ) з допустимим ступенем небезпеки (до 16). Лише в окремих невеликих ділянках овальної форми фіксуються середньо забруднені ґрунти з допустимим ступенем небезпеки, а на півдні - дуже сильно забруднені. Комплексний порівняльний аналіз графічних матеріалів дозволив виділити зони спільних аномалій досліджуваних речовин . Найбільш ймовірним джерелом максимумів концентрацій полютантів є промислові підприємства, що розташовані у зоні впливу Чортківського промислового вузла та зоні проходження автомагістралі Тернопіль-Чернівці.

Вміст окремих важких металів в локальних овалах забруднення перевищує ГДК в 1-3 рази.

Рослинний покрив та тваринний світ, їх сучасний екологічний стан. Сучасний рослинний покрив та тваринний світ дуже змінений внаслідок господарської діяльності. Природна рослинність збереглася лише на непридатних для ведення господарства ділянках. Головна лісоутворююча порода - дуб звичайний. Ці ліси займають 48,2% покритих лісом земель. Інші породи займають: граб звичайний - 17,2%; ясен звичайний - 12,1%; береза, осика, липа - 22,5%. Корінними для досліджуваної території є дубово-грабові, грабово-дубові, дубово-грабово-ясеневі, дубово-букові насадження. Збереглися вони фрагментно.

Нами на території досліджуваного району по системі геоекологічного моніторингу в тих же 79 точках були відібрані зразки рослинності і проаналізовані на вміст важких металів. Отримані дані ми використали для побудови екологічної карти (див. розділ 5).

Фауністичний комплекс регіону сформований у специфічних умовах Товтрового кряжу. Тут представлені всі фонові види Подільсько-Придністровського зоогеографічного району.

Фізико-географічне районування та ландшафтні комплекси. За даними останнього фізико-географічного районування України, виконаного О.М. Мариничем, П.Г. Шищенком та ін., територія Гусятинського району відноситься до Європейської рівнинної ландшафтної країни, зони широколистяних лісів, Західно-Українського краю, Західно-Подільської області, яка поділяється на кілька фізико-географічних (ландшафтних) районів. територія дослідження належить до двох районів - Гримайлівсько-Гусятинського і Збаразько-Смотрицького (Товтрового). В свою чергу в межах цих районів виділяється кілька ландшафтів - Нічлавський, Тайненський, Медоборівський і Збруцький. Ландшафти поділяються на 8 видів місцевостей.

Характерним для Західного Поділля є високий рівень антропогенної трансформації ландшафтів, завдяки високій (75-80%) розораності території.

У п'ятому розділі виконана “Оцінка екологічної ситуації та екологічного стану ландшафтів. Прогноз їх можливих змін”. Існуючі в Україні і в світі методи визначення сучасної екологічної ситуації ґрунтуються на порівнянні змін навколишнього середовища природним шляхом та під впливом техногенного навантаження лише на вивченні обмеженої кількості компонентів ландшафтів, а саме: ґрунтів, води і повітря. В нашій роботі пропонується не тільки ці три, а всі десять складових геоекосистеми. Важливим при цьому є рівнозначне і детальне вивчення усіх десяти компонентів.

Розрахунки фонового вмісту того чи іншого елементу в тому чи іншому середовищі виконуються шляхом групування вмісту елементів за характерними їх інтервалами. По кожному інтервалу враховується середній вміст в своїй групі. Фоновий вміст Сф - це такий, що характеризує не менше 2/3 або 66,6% проб з мінімальним вмістом. Фон розраховується як сума середніх вмістів, поділена на кількість цих проб. Після розрахунків фону будувалися поелементні еколого-техногеохімічні карти. На карту виносяться ізолінії рівних концентрацій елементів (ізоконцентрати - ік), які повинні відповідати середньому вмісту елемента в кожному характерному інтервалі. Тобто ізолінії концентрацій елементів на картах проводяться не довільно, а тільки через характерні інтервали. Тільки тоді ізолінії будуть передавати характер розповсюдження елемента в ландшафті. Це обґрунтовується характером розподілу вмістів того чи іншого елементу в своїх інтервалах, що показано на відповідних графіках в роботі.

Виконані також розрахунки кларків концентрації елементів у компонентах ландшафтів. Кларк концентрації (Кк) - це показник відносної поширеності елементу в конкретному компоненті ландшафту. Ці дані порівнювалися з регіональним фоном елементу.

Після обчислення кларків концентрації ми складали карту розподілу кларків концентрації в тому чи іншому компоненті ландшафту. В нашому прикладі - це ґрунтовий покрив.

За методикою В.М. Гуцуляка (2002р.), нами виконані розрахунки коефіцієнтів концентрації елементів та сумарних показників забруднення компонентів ландшафту. Коефіцієнт концентрації (Кс) або аномальності хімічних елементів - це показник ступеня накопичення того чи іншого елемента на його фоновому вмісті. Кс визначається відношенням реального вмісту в даній точці кожного компоненту довкілля до його фонового вмісту. Сумарні показники забруднення того чи іншого компоненту ландшафту характеризують його стійкість по відношенню до антропогенного навантаження. Якщо останнє не перевищує здатність ландшафту до самоочищення, то виникають екологічні ситуації різної складності, які і оцінені нами кількісно на прикладі Гусятинського району.

Користуючись базою даних з коефіцієнтів концентрації (Кс) елементів та сумарних показників забруднення (Zc), побудовані карти розподілу цих параметрів, які показують розповсюдження по території аномальних вмістів хімічних елементів в компонентах ландшафту. Це наближає нас до оцінки екологічного стану того чи іншого компоненту ландшафту.

Коефіцієнт екологічної небезпечності хімічного елементу (Кнб) розраховувався як відношення вмісту хімічного елемента в кожній точці конкретного компоненту ландшафту (Сі) до гранично допустимої концентрації (В.М. Гуцуляк, 2002 р.).

Для визначення закономірностей поширення по території коефіцієнтів екологічної небезпечності (К_НБ) складена карта розподілу цих коефіцієнтів для кожного хімічного елемента в кожному компоненті ландшафту.

Інтегральний показник екологічної небезпечності (І_НБ) є важливим для оцінки екологічного стану ландшафтів, тому що він базується на підсумовуванні часткових (компонентних) показників антропогенного впливу на ландшафти. Отже І_НБ враховує як екологічну значимість компонентів ландшафту (через їх транслокаційний показник шкідливості),так і синергічну (сукупну) дію хімічних компонентів - забруднювачів.

Після складання баз даних з інтегральних показників екологічної небезпечності ландшафтів кількісно оцінений екологічний стан кожної ландшафтної одиниці . Для цього отримані значення І_НБ ранжувалися на кілька екологічних станів. При цьому враховувалася загальна екологічна ситуація в регіоні і в Україні.

Після ранжування інтегральних показників екологічної небезпечності ландшафтів (І_НБ) та визначення екологічного стану тієї чи іншої ландшафтної одиниці була складена карта, яка характеризувала розповсюдження на території ландшафтних одиниць з різним екологічним станом (рисунок).

Одним з найбільш важливих показників екологічного стану території є здоров'я людей. В процесі проведеного еколого-географічного аналізу і оцінки здоров'я населення району на основі картографічного моделювання встановлено наступне: територіальний розподіл сумарної захворюваності населення тісно корелює з рівнем екоситуації в регіоні. В структурі захворюваності та смертності помітна роль хронічних хвороб і зменшення інфекційних; існує тісна залежність рівня здоров'я населення досліджуваного регіону від якості навколишнього середовища.

В розділі охарактеризована розроблена автором методика прогнозу розвитку екологічного стану та екологічної ситуації на основі геоекологічного моніторингу. Прогноз змін екологічної ситуації в залежності від різних сценаріїв розвитку виконується шляхом комп'ютерного моделювання екологічних станів тої чи іншої території у залежності від існуючого чи заданих режимів функціонування.

У розділі шостому “Вдосконалення довгострокової екологічної програми та розробка невідкладних заходів покращення стану довкілля району за результатами екологічного моніторингу” запропоновані основні засади екологічної безпеки адміністративного району. Тернопільська область загалом вважається областю екологічно благополучною , на відміну від інших регіонів України. Проте, в області і в Гусятинському районі відчуваються ті ж проблеми. Довготривале, недостатньо екологічно обґрунтоване використання природно-ресурсного потенціалу призвело до посилення ресурсної напруженості, виникнення цілого ряду екологічних проблем і прогресуючого зростання факторів “екологічного ризику”.

Довгострокова програма з охорони довкілля, раціонального використання природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки на Тернопільщині має бути спрямована на реалізацію державної політики України у галузі охорони навколишнього природного середовища. Нами запропоновані заходи, які визначать стратегію і шляхи поліпшення екологічної ситуації в районі. Метою програми є відновлення і забезпечення сталого функціонування геоекосистем району, екологічно безпечних умов життєдіяльності населення, розвитку економіки та захисту природних ресурсів від забруднення і виснаження. Термінові заходи покращення стану довкілля на основі проведеного нами геоекологічного моніторингу можуть бути реалізовані до 2010 року.

ВИСНОВКИ

1. Раціональна мережа геоекологічних полігонів (точок спостережень і відбору проб) для адміністративного району рівнинної території України повинна відповідати масштабу 1:50 000. При цьому класична вимога картографічної науки - розміщення точок на кожному 1 см² карти - може бути вдосконалена. Досвід нашої дисертаційної роботи показав, що замість 203 точок на площі 1016 км², як це вимагається методикою геоекологічного картування, можна обійтись меншою їх кількістю. В умовах простої геологічної будови і відповідної ландшафтної структури ми змогли виявити усі закономірності сучасної екологічної ситуації, використавши 79 точок, тобто розрідивши мережу геоекологічного моніторингу в 2,5 рази. Це значно знижує фінансові та матеріально-технічні витрати на організацію і проведення моніторингу довкілля. Тому такий підхід є новим методичним вдосконаленням, яке ми і захищаємо в дисертації як одне із положень наукової новизни.

2. Використання системи геохімічних коефіцієнтів і показників, які кількісно оцінюють екологічний стан кожного компоненту ландшафту, рівномірно розподілені по всій площі досліджуваної території, що дозволило скласти комплексну карту сучасної екологічної ситуації в її динаміці, розробити прогноз можливих змін у довкіллі у залежності від того чи іншого сценарію соціально-економічного розвитку району, а це, в свою чергу, стало основою для довгострокової програми охорони навколишнього природного середовища та раціонального використання природних ресурсів.

3. Аналіз просторового розподілу техногенного забруднення по кожному компоненту довкілля виявив тісний зв'язок його з структурою ландшафтних одиниць, а саме ландшафтів і місцевостей. Забруднення атмосферного повітря від трансграничних, регіональних і локальних джерел, а також автотранспорту розносилось по території відповідно до рози вітрів, накопичувалось в поверхневих водах, ґрунтах і рослинності, мігрувало з водними потоками і ґрунтовими водами і депонувалось в ландшафтах, спричиняючи їх трансформацію іноді до рівня незворотніх змін.

4. Доведено, що хімічне забруднення ландшафтів має тісний зв'язок з усіма компонентами геоекосистем - геологічним середовищем, рельєфом, геофізичними полями, гідро-, атмо-, педосферою, рослинним покривом, тваринним світом, демосферою та техносферою. Тому при організації і проведенні екологічного моніторингу на території адміністративних областей і районів необхідно оцінювати усі названі компоненти.

5. Великий обсяг екологічної інформації, що накопичується при моніторингових дослідженнях навіть відносно невеликої площі адміністративного району, вимагає створення географічних інформаційних систем (ГІС) екологічного аудиту, екологічного моніторингу, екологічної безпеки та екологічного менеджменту.

ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Триснюк В. М. Розробка системи екологічного моніторингу й техногенно-екологічної безпеки Подільських Товтр в межах Гусятинського району Тернопільської області . Наукові записки ТДПУ. Серія: географія. №1. 2003. - С. 102 - 107.

2. Триснюк В. М . Екологічний стан гідроресурсів Подільських Товтр в межах Гусятинського району Тернопільської області . Наукові записки ТДПУ. Серія : географія . №2 - 2003. - С. 173 - 175.

3. Триснюк В.М. Роль екологічного моніторингу Подільських Товтр у збереженні біологічного і ландшафтного різноманіття. Науковий вісник Чернівецького університету. Географія. Випуск 167. Рута 2003. - С. 55 - 61.

4. Триснюк В. М. Розробка системи екологічного моніторингу й техногенно-екологічної безпеки природоохоронних територій. Наукові записки ТДПУ Серія: географія. № 4. 2003.- с. 136-141.

5. Адаменко О.М., Міщенко Л.В., Триснюк В.М., Радванський М.І. Скала Подільська - унікальна палеогеографічна пам'ятка четвертинного періоду Поділля на Тернопільщині. Вісник Львівського університету. Географія. Випуск 29, частина 2. Львівський національний університет імені Івана Франка, 2003. - С. 117 - 121.

6. Адаменко Олег, Міщенко Лариса, Триснюк Василь, Радванський Маріян. Новий опорний розріз антрипогену на Тернопільщинні. Наукові записки ТДПУ. Серія: географія . №1 - 2003. - С. 15 - 18.

7. Триснюк В. Природні ресурси чекають господаря. Тези наукової конференції. ІМЕ, Івано-Франківськ, 2001. - С. 110 - 112.

8. Триснюк В. Удосконалення системи соціального захисту населення в Україні. Тези наукової конференції. ІМЕ, Івано-Франківськ, 2001. - С. 112 - 118.

9. Триснюк В.М. Природні кормові угіддя Тернопільської області та способи поліпшення їх екологічного стану. Науковий вісник. ІМЕ, Івано-Франківськ, №3 - 2001. - С. 57 - 59.

10. Триснюк В.М. Розробка системи екологічного моніторингу й техногено-екологічної безпеки Подільських Товтр в межах Гусятинського району Тернопільської області . Матеріали другого Всеукраїнського наукового семінару. Регіональне географічне краєзнавство: теорія і практика. Тернопіль, ТДПУ, 2002. - С. 241 - 244.

11. Триснюк В.М., Радванський М.І., Цвєтков В.Д. Нова екологічна політика України в зв'язку з переходом від тоталітарної до ринкової економіки. Наукові вісті ІМЕ, Івано-Франківськ, 2002. - С. 115 - 116.

12. Триснюк В.М. Моніторинг забруднення гідроресурсів Подільських Товтр. Збірник наукових праць. Роль природно-заповідних територій західного Поділля та Юри Ойцовської у збереженні біологічного та ландшафтного різноманіття. Гримайлів, 2003. - С. 221 - 225.

13. Адаменко О.М., Міщенко Л.В., Триснюк В.М., Сінгалевич О.В., Пендерецький О.В., Плаксій Л.В. Проблеми підтоплення на території Тернопільської області. Матеріали другої науково-практичної конференції “Нагальні питання вирішення проблеми підтоплення ґрунтовими водами територій міст та селищ міського типу”, 28-31 жовтня 2003 р., м. Харків/С. 26 - 29.

14. Триснюк В.М., Федоришин Г.І. Методичні вказівки до проведення навчальної практики з геологічного та еколого-геологічного картографування. ІМЕ, Івано-Франківськ, 2003.- 53 с.

15. Адаменко О.М., Лободіна З.М., Луценко А.С., Триснюк В.М. та ін. Геоінформаційні системи екологічної безпеки об'єктів нафтогазового комплексу. / Матеріали науково-практичної конференції (23 - 27 лютого 2004 р., м. Яремча , Івано - Франківська обл.). К.: “Знання”, 2003. - С. 28 - 30.

АНОТАЦІЯ

Триснюк В.М. Геоекологічний моніторинг Подільских Товтр в межах Гусятинського району Тернопільської області. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.11 - конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів. - Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, 2004.

Мета - розробка науково-методичних основ локального екологічного моніторингу на прикладі Гусятинського району Тернопільської області. Була обґрунтована раціональна мережа досліджень на площі 1016 км² із 79 геоекологічних полігонів, відібрані проби ґрунтів, рослинності, атмосферного повітря. Аналізи проб атомно-адсорбційним, рентгенофлюорисцентним та хроматографічним методами на 12 токсичних хімічних елементів-забруднювачів та комп'ютерна обробка результатів дозволили побудувати відповідні бази даних екологічної інформації, які включають 792 параметри. Складені 48 комп'ютерних (електронних) еколого-техногеохімічних карт забруднення кожного компоненту ландшафту відповідним токсичним елементом. Розрахунки геохімічних коефіцієнтів і показників дозволили провести оцінку екологічного стану кожного компоненту і ландшафту в цілому. Здійснений прогноз розвитку екологічної ситуації та розроблено довгострокову програму охорони довкілля.

Ключові слова: геоекологічний моніторинг, еколого-техногеохімічні карти, екологічна ситуація, екологічний стан ландшафтів, еколого-ландшафтні смуги.

ANNOTATION

Trisnuk V.M. Geoecological monitoring of the Podilsk Tovtr on the territory of Gusatin region, Ternopil region. - Manuscript.

The dissertation on the getting the science level, the candidate of the geographical sciences by the speciality 11.00.11 - constructive geography and rational using the natural resources. - Chernivezkiy national university under the name Ura Fedkovich, Chernivzy, 2004.

The aim of the dissertational work was the development of scientifically - methodical basis of ecological monitoring on the level of administrative region. For this reason was selected Gusatin region, Ternopil region.

For reaching the aim, where organized the rational network of the ecological monitoring on the scale 1016 km² from 79 geoecological polygons, where were tested the tests of the soils, plants, atmosphere air. Analyzes of tests of atom - adsorbs, x - ray lunomistzant and chromotagraffical methods on the 12 toxical of the chemical elements - pollutants and computer processing of the results gave an opportunity to build the database of the ecological information, which contains 792 of the parameters. They became the basis of 48 computer (electronic) ecologically - technogeochemical maps, which characterizes the pollutants of every landscape component by the toxical elements. The calculations of geochemical coefficients and indicators gave an opportunity to make a mark of ecological condition of every component and landscape.

After it was made a forecast of ecological situation depending on circumstances of this or that script of social - ecological development of the region.

Key words: geoecological monitoring, ecologically-technogeochemical maps, ecological situation, ecological condition landscape, ecological landscape zone.

АННОТАЦИЯ

Триснюк В.Н. Геоэкологический мониторинг Подольских Товтр в пределах Гусятинского района Тернопольской области. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.11 - конструктивная география и рациональное использование природных ресурсов. - Черновицкий национальный университет имени Юрия Федьковича, Черновцы, 2004.

Цель диссертационной работы - разработка научно-методических основ локального экологического мониторинга на примере Гусятинского района Тернопольской области. Была обоснована рациональная сеть экологического мониторинга на площади 1016км² с 79 геоэкологических полигонов, где были отобраны пробы почв, растительности, атмосферного воздуха. Анализы проб атомно-адсорбционным, рентгенофлюоресцентным и хроматографическим методами на 12 токсических химических элементов-загрязнителей и компъютерная обработка результатов позволили построить соответствующие базы данных экологической информации, которые включают 792 параметра. Они стали основой 48 компъютерных (электронных) эколого-техногеохимических карт загрязнения каждого компонента ландшафта соответствующим токсическим элементом. Расчеты геохимических коэффициентов и показателей позволили провести оценку экологического состояния каждого компонента и ландшафта в целом, определить экологическую ситуацию в ее динамике, разработать прогноз развития экологической ситуации и предложить долгосрочную программу охраны окружающей среды.

Ключевые слова: геоэкологичний мониторинг, эколого-техногеохимические карты, экологическая ситуация, экологическое состояние ландшафтов, эколого-ландшафтные полосы.

Размещено на Allbest.ru

...