Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський національний університет імені Тараса Шевченка

УДК 911.2 : 551.4 (477.83)

ЕКОЛОГО-ЛАНДШАФТОЗНАВЧИЙ АНАЛІЗ ГІРНИЧОПРОМИСЛОВИХ ТЕРИТОРІЙ

(на прикладі Львівської області)

Спеціальність 11.00.11 - конструктивна географія і

раціональне використання природних ресурсів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук

ІВАНОВ ЄВГЕН АНАТОЛІЙОВИЧ

Київ - 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафдрі фізичної еографії Львівського національного університету імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор географічних наук, доцент Мельник Анатолій Васильович, Львівський національний університет імені ІванаФранка, завідувач кафедри фізичної географії

Офіційні опоненти: доктор географічних наук, професор Гродзинський Михайло Дмитрович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, завідувач кафедри фізичної географії і геоекології

кандидат географічних наук Сорокіна Людмила Юріївна, Інститут географії НАН України, старший науковий співробітник, в.о. завідувача відділу ландшафтознавства

Провідна установа:Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, кафедра фізичної географії, м. Чернівці

Захист відбудеться “19” листопада 2001 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.07 у Київському національному університеті імені Тараса Шевченка за адресою: 03022, м. Київ-22, вул. Васильківська, 90, ауд. 212.

Із дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка (01017, м. Київ, вул. Володимирська, 58).

Автореферат розісланий “11” жовтня 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

доктор географічних наук, професор С.І. Іщук

АНОТАЦІЯ

Іванов Є.А. Еколого-ландшафтознавчий аналіз гірничопромислових територій (на прикладі Львівської області). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук зі спеціальності 11.00.11 - конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2001.

Обґрунтовано теоретичні основи і методика ландшафтознавчих досліджень екологічних проблем гірничопромислових територій. З'ясовано нові закономірності ландшафтної структури території Львівської області та особливості поширення негативних фізико-географічних і природно-антропогенних процесів у зв'язку з гірничими розробками. Проаналізовано особливості територіальної диференціації гірничодобувних та інших антропогенних навантажень, закономірності прояву сучасної екологічної ситуації в досліджуваному реґіоні. Здійснено ландшафтно-екологічну оцінку навколишнього природного середовища Львівщини, а також основних її гірничопромислових районів (Червоноградського кам'яно-вугільного, Яворівського сірчаного, Дрогобицького нафто-газо-соляного) та окреслено шляхи поліпшення екологічної ситуації в них.

Ключові слова: природний територіальний комплекс, антропогенний геокомплекс, гірничопромислова територія, гірничодобувне навантаження, еколого-географічна проблема, ландшафтно-екологічна оцінка, ландшафтно-екологічна ситуація.

SUMMARY

Ivanov E.A. Ecological landscape analysis of mining areas (on the example of the L'viv Region). - Manuscript.

Thesis for competition of a scientific degree of the candidate of geographical sciences on speciality 11.00.11 - constructive geography and rational usage of natural resources. - Kyiv National University named after Taras Shevchenko, Kyiv, 2001. антропогенний гірничодобувний ландшафт географічний

Theoretical bases and methodology of landscape scientific researches of the problems of mining areas are substantiated. Landscape structural characteristics of the L'viv Region and the allocation of negative physical geographical and anthropogenetical processes are explained. Specialities of mining and other anthropogenetical stress as well as the actual ecological situation of landscapes of the research territory is analysed. Landscape ecological environmental assessment of the territory and of typical mining regions (Chervonograd, Javoriv, Drohobych regions) is given. Using landscape principles different ways of optimising the ecological situation are presented.

Key words: natural territorial complexes, anthropogenetical geocomplexes, mining areas, mining depression, ecological-geographical problem, landscape-ecological estimate, landscape-ecological situation.

АННОТАЦИЯ

Иванов Е.А. Эколого-ландшафтоведческий анализ горнопромышленных территорий (на примере Львовской области). - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата географических наук по специальности 11.00.11 - конструктивная география и рациональное использование природных ресурсов - Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2001.

Разработаны теоретические основы и методика ландшафтоведческих исследований экологических проблем горнопромышленных территорий. В их основу положена концепция эколого-ландшафтоведческого анализа, которая базируется на теоретико-методических позициях ландшафто-ведения, экологической географии, ландшафтной экологии, геоэкологии, а так же использовании экологического, ландшафтоведческого, геосистем-ного и других подходов.

За результатами проведённых эколого-ландшафтоведческих исследо-ваний в районах разработки минеральных ископаемых во Львовской области установлены новые закономерности ландшафтной структуры региона и особенности распространения негативных физико-географичес-ких и природно-антропогенных процессов. Проанализирована специфика территориальной дифференциации горнодобывающих и других антропогенных нагрузок. Особое внимание уделено вопросам определения антропогенной модификованости ландшафтов региона. Исследована современная ландшафтно-экологическая ситуация во Львовской области. Осуществлена ландшафтно-экологическая оценка окружающей природной среды региона и начертаны пути улучшения ландшафтно-экологической ситуации.

Для детального изучения эколого-географических проблем конкретных горнопромышленных территорий Львовской области проведены исследования в пределах Червоноградского каменноугольного, Яворовского серного и Дрогобычского нафто-газово-соляного горнопромышленных районов. В результате установлены особенности их ландшафтной структуры, исследованы актуальные экологические проблемы, возникшие в местах разработки каменного угля, серы, солей, нефти, газа и строительных материалов. Особенное внимание при этом уделено негативным антропогенно-обусловленным геофизическим и геохимическим процессам, которые приводят к антропогенной трансформации ландшафтных комплексов. Установлено, что особую экологическую опасность для человека составляют антропогенные геокомплексы, которые формируются на базе карьеров, отвалов, хвостохранилищ и других горнодобывающих объектах. Именно они есть мощными источниками антропогенного загрязнения окружающих природных территориальных комплексов.

На основе проведённых эколого-ландшафтоведческих исследований в пределах Львовской области, горнопромышленных районах и ключевых участках (породный террикон шахты № 8 “Великомостовская”, Язовский карьер и Стебницкое хвостохранилище) разработаны ландшафтные основы улучшения экологической ситуации в горнопромышленных районах Львовской области. Особое внимание уделено вопросам рекультивации антропогенных геокомплексов и создания культурных ландшафтных комплексов на базе ландшафтно-экологического проектирования. Показано, что система ландшафтно-экологических рекультивационных мероприятий, вместе с ландшафтно-экологическим мониторингом, может стать надежной основой устойчивого развития горнопромышленных регионов.

Ключевые слова: природный территориальный комплекс, антропогенный геокомплекс, горнопромышленная территория, горнодобывающая нагрузка, эколого-географическая проблема, ландшафтно-экологическая оценка, ландшафтно-экологическая ситуация.

Актуальність теми. Розвиток економіки на Україні пов'язаний із залученням у промислове виробництво все нових й нових обсягів мінеральних ресурсів. Особливе місце у цьому процесі відіграє гірничодобувна промисловість. Але її інтенсивний розвиток, як правило, призводить до суттєвого погіршення якості навколишнього природного середовища як в локальному, так і реґіональному масштабах. Особливу небезпеку при цьому становить техногенне забруднення ландшафтів, яке охоплює практично всі їх компоненти, а також активізація негативних фізико-географічних явищ. Не зважаючи на те, що райони розробки корисних копалин займають лише від 1-2 до 5-6% площі промислових реґіонів України, масштаби перетворення їх ландшафтів є вражаючими, а екологічна ситуація - вкрай несприятливою для життєдіяльності людини.

Хоча обсяги видобутку корисних копалин в Україні протягом останніх десяти років відчутно знизилися, значна частина гірничодобувних підприємств закрита або законсервована, екологічні умови в межах гірничопромислових територій не зазнали суттєвого поліпшення. Це пов'язано з недостатньою увагою до питань моніторингу і рекультивації територій порушених гірничими розробками. В результаті розвиваються негативні фізико-географічні процеси, такі як підтоплення, заболочення, карст тощо, зростають рівні забруднення навколишнього природного середовища, що в кінцевому рахунку зумовлює погіршення екологічної ситуації.

Вивченням еколого-географічних проблем гірничопромислових територій традиційно займаються геологи, геоморфологи, економіко-географи і, в меншій мірі, фізико-географи, ландшафтознавці. На сьогодні необхідність проведення еколого-ландшафтознавчих досліджень в межах гірничопромислових територій не викликає сумніву, оскільки наслідки гірничих розробок відображаються на стані ландшафтів загалом, які є реальним середовищем існування людини.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Питання розробки теоретико-методичних основ еколого-ландшафтознавчих досліджень, в тому числі ландшафтознавчого вивчення екологічних проблем гірничопромислових територій, тісно пов'язане з науково-дослідною проблематикою географічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка, з науковими темами, що спрямовані на розробку ландшафтознавчих основ оптимізації природокористування і створення ландшафтно-екологічної інформаційної системи західного реґіону України. Ряд результатів дисертаційного дослідження було отримано в рамках виконання наукових тем “Ландшафтно-екологічна інформаційна система західного реґіону України” (1997-99 рр.) та “Методичні основи еколого-ландшафтознавчих досліджень гірських територій” (1998-2000 рр.).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є розробка теоретико-методичних основ ландшафтознавчих досліджень екологічних проблем гірничопромислових територій та сприяння їх вирішенню з позицій ландшафтознавчої науки. Для досягнення цієї мети слід вирішити наступні завдання: 1) проаналізувати стан вивченості еколого-географічних проблем гірничопромислових територій; 2) обґрунтувати теоретичні засади еколого-ландшафтознавчого аналізу районів розробок корисних копалин; обґрунтувати ландшафтознавчі засади поліпшення екологічної ситуації в порушених гірничодобувною промисловістю районах Львівщини.

Об'єктами дослідження є антропогенно модифіковані і антропогенні геокомплекси локального рівня: фації, урочища, стрії і місцевості, а також реґіональні фізико-географічні одиниці Львівської області - ландшафтні райони й області; предметом - сучасні екологічні властивості і стани геокомплексів, ландшафтно-екологічна ситуація в реґіоні в цілому і в районах гірничодобувних розробок зокрема.

Методологічну основу дослідження складає концепція еколого-ландшафтознавчого аналізу - ландшафтознавчого аналізу екологічних проблем, що ґрунтується на положеннях ландшафтознавства, екологічної географії, ландшафтної екології, геоекології і використанні екологічного, ландшафтознавчого, геосистемного та інших підходів, а також методів аналізу і синтезу, індукції і дедукції тощо. За теоретико-методичну основу дослідження взято наукові розробки О.М. Адаменка, О.Й. Бента, А.М. Гайдина, К.І. Геренчука, М.Д. Гродзинського, В.М. Гуцуляка, А.Г. Ісаченка, І.П. Ковальчука, Л.Л. Малишевої, О.М. Маринича, Г.П. Міллера, Ф.Н. Мількова, В.С. Преображенського, Г.І. Рудька, Н.А. Солнцева, П.Г. Шищенка та інших. У роботі використані картографічний, геоінформаційний, ландшафтно-динамічний, ландшафтно-геохімічний, медико-географічний та інші методичні підходи.

Наукова новизна одержаних результатів. Розроблено наукові основи ландшафтознавчих досліджень екологічних проблем гірничопромислових територій, що є вкладом у розвиток прикладного ландшафтознавства. Розвинуто уявлення про антропогенні модифікації природних територіальних комплексів і антропогенні ландшафтні комплекси. Встановлено закономірності формування, функціонування і розвитку специфічних антропогенних географічних комплексів (геокомплексів) - гірничодобувних, що формуються на основі відвалів, териконів, хвостосховищ тощо.

Обґрунтовано нові підходи до аналізу гірничодобувного впливу на реґіональні і локальні природні територіальні комплекси. Розроблено методику великомасштабного ландшафтного знімання гірничодобувних антропогенних геокомплексів, що утворились в межах териконів, кар'єрів, хвостосховищ тощо та удосконалено методики середньомасштабного ландшафтного і еколого-ландшафтознавчого картографування гірничопромислових територій, здійснення їх екологічної оцінки.

Вперше здійснено ландшафтознавчий аналіз екологічної ситуації в межах основних гірничопромислових районів Львівської області, складено серію карт, які характеризують особливості ландшафтної структури гірничопромислових територій, гірничодобувний вплив на ландшафтні комплекси та їх екологічні умови (масштаб 1 : 5 000, 1 : 10 000, 1 : 25 000,1 : 200 000). З'ясовано закономірності антропогенної трансформації природних територіальних комплексів та особливості прояву екологічних ситуацій в умовах різних гірничодобувних навантажень в межах Червоноградського кам'яновугільного, Яворівського сірчаного і Дрогобицького нафто-газо-соляного гірничопромислових районів. Розроблено ландшафтні основи поліпшення екологічної ситуації в найбільших гірничопромислових районах Львівщини.

Практичне значення одержаних результатів. Матеріали дослідження рекомендуються для використання обласному і районним управлінням екологічної безпеки у Львівській області, адміністрації гірничодобувних підприємств, органам Держкомгеології. Одержані результати можуть використовуватися в навчальному процесі у вузах для підготовки фахівців географічних, геологічних, екологічних та інших спеціальностей. Науково-методичні підходи до вирішення еколого-географічних проблем гірничопромислових територій Львівської області можуть бути застосовані в інших гірничодобувних реґіонах України.

Особистий внесок здобувача. Теоретичні підходи та методичні прийоми еколого-ландшафтознавчого аналізу гірничопромислових територій обґрунтовані автором особисто на основі власних польових досліджень та вивчення фондових матеріалів протягом 1996-2001 рр. Програму і методику ландшафтознавчих досліджень екологічних проблем гірничопромислових територій, методи оцінки ступеня антропогенної модифікованості ландшафтів, оцінки ландшафтно-екологічної ситуації, методику еколого-ландшафтознавчого картографування і районування територій інтенсивних гірничих розробок, а також методичні підходи створення їх еколого-ландшафтної інформаційної системи автор розробив самостійно. Висновки, що стосуються закономірностей формування ландшафтної структури гірничопромислових територій Львівської області, аналізу гірничодобувного навантаження на ландшафтні комплекси та оцінки ландшафтно-екологічної ситуації в гірничопромислових районах також одержані дисертантом особисто. Під час фізико-географічного районування Львівської області використані попередні схеми ландшафтного поділу, які були деталізовані автором.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертаційного дослідження викладено та обговорено на VIII з'їзді Українського географічного товариства (Луцьк, 2000); міжнародній науковій конференції “Українська географія: історія і сучасність” (Київ, 1998); міжнародній науковій конференції “Ландшафт як інтегруюча концепція ХХІ сторіччя” (Київ, 1999); науковій конференції “Сучасна географія і навколишнє природне середовище” (Вінниця, 1999); всеукраїнській науковій конференції студентів і аспірантів “Географічні дослідження в Україні на межі тисячоліть” (Київ, 2000); міжнародній науково-методологічній конференції “Ландшафт як основа науки. Проблеми постнекласичних методологій” (Вінниця, 2000); міжнародній конференції Єврореґіонів “Мир та безпека” (Івано-Франківськ, 2000); міжнародній конференції “Проблеми ландшафтного різноманіття України” (Київ, 2000); міжнародній конференції “Актуальні проблеми географічного україно-знавства на зламі тисячоліть” (Львів, 2000); міжнародній науковій конференції “Буття ландшафту та буття в ландшафті” (Київ, 2001); міжнародній науковій конференції “Теоретичні та прикладні проблеми геоекології” (Мінськ, 2001); звітних наукових конференціях і наукових семінарах кафедри фізичної географії Львівського національного університету імені Івана Франка (1998 - 2001 рр.).

Публікації. За темою дисертаційної роботи автором особисто та у співавторстві опубліковано 12 наукових статей у журналах і періодичних виданнях, в збірниках наукових праць, матеріалах і тезах наукових конференцій, із них 5 - у виданнях рекомендованих ВАК як фахові, загальним обсягом 2,5 друкованих аркуші.

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається із вступу, шести розділів, висновків загальним обсягом 276 сторінок, в тому числі 145 сторінок машинописного тексту, списку використаної літератури (267 найменувань) та 37 додатків. Робота включає 9 таблиць, ілюстрована 32 рисунками.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ І РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі викладено обґрунтування теми дисертаційної роботи, її актуальність, наукову і практичну значимість.

1. Теоретичні основи ландшафтознавчого аналізу екологічних проб-лем гірничопромислових територій (ГПТ). Значна антропогенна трансформація природних територіальних комплексів (ПТК) в межах гірничопромислових і гірничодобувних територій в другій половині ХХ століття спричинила посилення уваги до них ландшафтознавчої науки, зумовлює актуальність їх еколого-ландшафтознавчого аналізу. Під ним доцільно розуміти всю сукупність ландшафтознавчих досліджень в межах даних територій з метою вирішення їх екологічних проблем, які здійснюються на підставі чітко визначених методологічних засад, за конкретною програмою і методикою. Такий аналіз служить основою для вирішення різних прикладних завдань, що пов'язані з моніторингом, оптимізацією, проектуванням тощо.

Поняття гірничопромислові і гірничодобувні території часто розглядають як синоніми. На нашу думку, території в межах яких розробляють родовища корисних копалин загальнодержавного значення доцільно вважати гірничопромисловими, а території в межах яких розроблялися, розробляються чи будуть розроблятися родовища корисних копалин місцевого значення (переважно будівельних матеріалів) - гірничодобувними. При цьому в межах ГПТ проводиться не тільки видобуток, але й збагачення і переробка мінеральної сировини. Тут наявні антропогенні елементи (дороги, трубопроводи, будинки та ін.) і системи (кар'єри, відвали, підприємства, міста тощо). Господарська діяльність в межах ГПТ зумовлює антропогенну модифікацію ПТК - з одного боку, та формування антропогенних геокомплексів - з другого.

Спектр еколого-географічних проблем ГПТ є досить широким. Важливою теоретичною передумовою для вирішення багатьох із них є концептуальні положення сучасного ландшафтознавства - уявлення про генезис, структуру, динаміку і розвиток ПТК різного рангу, їх екоумови і екостани. Аналіз сучасних прикладних напрямків фізичної географії свідчить про можливість використання при дослідженні еколого-географічних проблем ГПТ різних концептуальних засад, а саме концепції ПТК й уявлення про їх антропогенні модифікації (прикладне ландшафтознавство, екологічне ландшафтознавство), концепції антропогенних ландшафтів (антропогенне ландшафтознавство) та концепції геосистем (конструктивна географія, геоекологія, ландшафтна екологія).

Огляд досвіду вивчення еколого-географічних проблем територій, порушених гірничодобувною промисловістю, а також власні еколого-ландшафтні дослідження ГПТ свідчать про можливість використання всіх трьох підходів. При цьому вчення про антропогенні модифікації ПТК доцільно розглядати, як базову концепцію ландшафтознавчих досліджень екологічних проблем ГПТ, тому що наслідки гірничодобувного впливу зумовлюють виникнення антропогенно модифікованих геокомплексів на значних територіях в межах цілих гірничопромислових районів (ГПР). Одночасно для поглибленого вивчення екологічних проблем, що виникають в результаті розробки корисних копалин важливим є використання положень антропогенного ландшафтознавства, перш за все уявлення про антропогенні ландшафтні комплекси (ними є терикони, відвали, кар'єри, хвостосховища, відстійники тощо), а також вчення про геотехнічні системи (прикладами геотехсистем є шахта - збагачувальна фабрика - відвал - хвостосховище; нафтова свердловина - трубопроводи - нафтопереробний завод - хвостосховище та ін.).

Є підстави вважати, що інтенсивний розвиток гірничодобувної промисловості створює передумови для виникнення нових антропогенних геокомплексів рівня ландшафтних місцевостей, які формуються на базі териконів, відвалів, хвостосховищ, гідровідвалів тощо. Вони виникли відносно недавно і сьогодні переважно активно розвиваються. Такі антропогенні геокомплекси слід вважати природними територіальними системами, які функціонують за природними законами, людина лише створила передумови, дала поштовх їх формуванню.

Ландшафтознавче дослідження екологічних проблем ГПТ доцільно здійснювати за єдиною програмою, основними розділами якої є: 1) пізнання ґенезису, особливостей історії розвитку і сучасної структури ПТК; 2) збір інформації, що відображає характер гірничодобувного та інших антропогенних впливів на ландшафтні комплекси; 3) збір даних про екоумови життєдіяльності і стан здоров'я населення; 4) аналіз і оцінка стану природних і антропогенних геокомплексів; 5) аналіз ландшафтно-екологічної ситуації; 6) аналіз тенденцій антропогенних змін і обґрунтування рекомендацій з оптимізації екостану геокомплексів.

2. Особливості методики еколого-ландшафтознавчих досліджень гірничопромислових територій. Реалізація програми еколого-ландшафтознавчого вивчення ГПТ передбачає використання різних методичних прийомів і методів, таких як еколого-ландшафтознавче картографування, ландшафтно-динамічний аналіз, ландшафтно-геохімічний підхід, медико-географічний аналіз, здійснення ландшафтно-екологічної оцінки і прогнозу, створення геоінформаційної системи і системи еколого-ландшафтного моніторингу.

Ландшафтознавчий аналіз екологічних проблем ГПТ, перш за все, ґрунтується на знанні їх ландшафтної структури. Відповідно базою проведення еколого-ландшафтознавчих досліджень ГПТ є ландшафтна карта, складання якої є першим їх етапом. Особливу увагу приділено розробці великомасштабного ландшафтного знімання гірничодобувних антропогенних геокомплексів - териконів, кар'єрів, хвостосховищ тощо. Перспективним при цьому є застосування розроблених нами бланків-програм, які спрямовані на вивчення структури і динаміки антропогенних геокомплексів - форми “Відвали”, “Кар'єри” і “Хвостосховища”. Зміст бланків включає два розділи: структура фації і динаміка фації. Перший заповнюється згідно методики дослідження фацій Г.П. Міллера (1974). Аналіз антропогенно-обумовлених змін функціонування і структури геокомплексу ґрунтується на спеціальних методичних розробках щодо гірничодобувного природо-користування. Він включає геофізичний, геохімічний та біологічний аспекти. На основі цього робляться висновки про сучасний екостан геокомплексів, намічаються рекомендації щодо його поліпшення.

Ландшафтно-геофізичні дослідження дозволяють визначати закономірності просторової диференціації динамічних параметрів стану геокомплексів, а ландшафтно-геохімічні - встановити рівень забрудненості та склад забруднюючих речовин, умови міграції хімічних елементів в ПТК, ймовірність і можливі місця накопичення забруднюючих речовин, геохімічну здатність ПТК до самоочищення тощо. Формування проблемних медико-екологічних ситуацій в межах ГПТ потребують проведення медико-географічного аналізу - системного вивчення якості природного середовища з точки зору екологічних потреб людини.

Результатом аналізу показників, що характеризують вплив гірничодобувної промисловості, має стати оцінка стану реґіональних геокомплексів. Виходячи із нерівнозначності показників, на нашу думку, можна оцінити різною кількістю умовних балів. Таким чином, сумарна оцінка стану реґіональних ПТК в умовах гірничодобувного впливу може змінюватись від 20 до 300 балів.

Крок у 20 балів вибраний з метою кореляції з оцінкою антропогенної модифікованості геокомплексів під впливом господарської діяльності, яка розроблена А.В. Мельником (1993) і доповнена нами.

Зроблена спроба вдосконалення методики ландшафтознавчих досліджень екологічних проблем ГПТ із використанням геоінформаційних систем. Особлива увага приділена проблемам створення трьохвимірних еколого-ландшафтних блок-діаграм, моделей і розрізів.

3. Природні територіальні комплекси Львівської області. Використовуючи раніше складені ландшафтні карти (Геренчук, 1972; Муха, 1989), найновіші дані галузевих (геологічних, геоморфологічних, ґрунтознавчих, геоботанічних та ін.) досліджень, беручи до уваги матеріали власних польових досліджень, ми склали детальну ландшафтну карту Львівської області масштабу 1 : 200 000. Нами виявлено 20 видів ландшафтних місцевостей. Для гірської частини реґіону характерні місцевості круто- і пологосхилих ерозійно-денудаційних середньогір'їв і низькогір'їв, а для рівнинної - пасмово-хвилясті, горбисті структурно-денудаційні та водно-льодовикові межиріччя; плоско-хвилясті денудаційні та водно-льодовикові рівнини; рівні, слабопокаті місцевості високих, середніх і низьких терас та заплав. В межах ГПТ Львівської області поширені антропогенні місцевості крутосхилих, горбистих поверхонь відвалів та ввігнутих поверхонь кар'єрів, водо- і хвостосховищ.

На основі попередніх схем ландшафтознавчого районування (Геренчук, 1968; Муха, 1999), враховуючи особливості ландшафтної структури досліджуваної території, ми деталізували схему фізико-географічного районування Львівської області і склали відповідну карту масштабу 1 : 500 000, на якій знайшли відображення ландшафтні країни, області і райони (ландшафти). Слід звернути увагу на дуже високу різноманітность ландшафтів Львівщини. Тут виявлено 58 ландшафтів і 7 ландшафтних областей (рис. 1). На доповнення попередніх схем районування ми уточнили загальну кількість ландшафтів реґіону, а також межі багатьох з них. Здійснене районування дозволяє детально з'ясувати специфіку територіальної диференціації антропогенних навантажень та екологічної ситуації в досліджуваному реґіоні.

Аналізуючи фондові (геологічні, геоморфологічні, геодинамічні, гідродинамічні та ін.) матеріали, врахувавши при цьому дані, що отримані під час власних польових досліджень, нами були з'ясовані закономірності поширення по ландшафтних місцевостях характерних для реґіону сучасних фізико-географічних процесів та негативних природно-антропогенних процесів зумовлених гірничодобувним впливом - по ландшафтах. Відзначимо чітку приуроченість динамічних процесів до певних геокомплексів реґіону. Наприклад, для антропогенних місцевостей крутосхилих, горбистих поверхонь відвалів цей спектр виглядає наступним чином: найпоширеніші - лінійна ерозія та площинний змив, дещо менш - осипища і обвали, зовсім обмежений прояв мають зсуви.

4. Гірничодобувні та інші антропогенні навантаження на ландшафти Львівщини та їх екологічні наслідки. Львівська область, за масштабами сучасного гірничодобувного навантаження є найбільш порушеним реґіоном на заході України. На її території, згідно наших підрахунків даних Державного геологічного центру “Геоінформ” та інших фондових і літературних джерел, нараховується 563 родовища корисних копалин, із яких 220 розробляються.

З метою аналізу просторової диференціації гірничодобувних навантажень для індивідуальних ландшафтів було розраховано ряд показників на основі яких складені відповідні картосхеми, які характеризують розміщення основних родовищ корисних копалин, що розробляються, розподіл об'ємів видобутку корисних копалин за рік, розміщення сховищ гірничопромислових відходів. За результатами проведених досліджень нами була розроблена оціночна класифікація і створена картосхема, що характеризує ступінь антропогенної модифікованості ландшафтів під впливом гірничодобувних навантажень (див. рис. 1).

Найбільша концентрація родовищ, що розробляються характерна для Низькогірно-скибової (29 шт/1000кмІ) і Передгірно-височинної (28) фізико-географічних областей, особливо для Східницького (55) і Стебницького (54) ландшафтів. Але, обсяги розробки мінеральної сировини на сьогоднішній день є незначними. Найбільше їх видобувають в межах областей Розточчя і Опілля (409 т/кмІ), Малого Полісся (389) і Передгірно-височинної області (349). Об'єми видобутку корисних копалин є високими лише у Ратенському (2349 т/км²), Стебницькому (1496) і Стільському (1225) ландшафтах. Найбільші сховища гірничопромислових відходів знаходяться в межах п'яти ландшафтів Передгірно-височинної області (Яворівський, Немирівський, Болехівський, Стебницький і Дрогобицький), трьох - на Малому Поліссі (Желдецький, Ратенський, Радехівський), двох - на Розточчі і Опіллі (Ходорівський, Стільський), по одному - у Низькогірно-скибовій області (Східницький) та області Волинської височини (Варязький). Яворівський (1327 млн.т), Ходорівський (840), Болехівський (245) та Немирівський (234) ландшафти - зазнали найбільшої антропогенної трансформації в результаті складування в їх межах відходів, що пов'язано з розробкою Язівського, Роздільського і Подорожненського сірчаних родовищ.

Найбільше гірничодобувне навантаження на одиницю площі було характерне для Передгірно-височинної фізико-географічної області, як за об'ємами відходів (1845,6 млн.т), так і за показниками видобутку корисних копалин у 1998 році (2,1 млн.т). Загалом, в межах Львівської області, з 58 ландшафтів гірничодобувного впливу зазнали 36 (62,1%) ландшафтів, які займають 78,7% її площі. Дуже сильна і сильна ступінь антропогенної модифікованості спостерігається в межах Болехівського (260 ум.балів), Стебницького (240), Стільського, Немирівського, Ратенського (по 220), Яворівського, Желдецького і Давидівського (по 200) ландшафтів.

Одним із найбільш негативних наслідків гірничодобувних навантажень на ПТК є техногенні екологічні аномалії, що формуються в місцях видобутку і переробки мінеральної сировини. Ландшафтно-екологічна ситуація в межах аномалій, які пов'язані з видобутком кам'яного вугілля, сірки і солей є дуже складною, а в окремих місцях близькою до катастрофічної. Особливу тривогу викликає ситуація в Червоноградській, Яворівській, Немирівській, Миколаївській, Новороздільській, Подорожненській і Дрогобицько-Бориславській екологічних аномаліях.

Антропогенні зміни ландшафтів Львівської області пов'язані не лише з гірничими розробками, але й з іншими господарськими впливами - селитьбою, рільництвом, луківництвом, лісівництвом тощо. Надзвичайно висока густота населення (понад 300 чол/км²) спостерігається в межах Львівського, Брюховицького і Пасмово-Побузького ландшафтів. В структурі земельних угідь Львівської області переважає рілля - 44,2% площі реґіону (при цьому більшість орних земель осушена гончарним дренажем). Друге місце займають площі покриті лісом - 38,8%, далі йдуть населенні пункти (8,5%) і луки (6,7%). Аналіз структури земельних угідь показав, що на гірничопромислові потреби відведено близько 380 кмІ або 1,8% площі області.

На основі порівняння схеми фізико-географічного районування і серії еколого-ландшафтознавчих карт, ми провели еколого-ландшафтознавче районування Львівської області і виділили 6 екообластей і 17 екорайонів. При цьому встановлено, що найгірші екоумови, властиві для ландшафтів Яворівського, Дрогобицького, Ратенського, Львівського і Ходорівського екорайонів, а найкращі для Пікуйського, Сколівського, Східницького і Перемишлянського екорайонів.

5. Ландшафтно-географічний аналіз екологічної ситуації в типових гірничопромислових районах Львівської області. Протягом 1996-2001 рр. нами були проведені еколого-ландшафтознавчі дослідження в межах Червоноградського кам'яновугільного, Яворівського сірчаного і Дрогобицького нафто-газо-соляного ГПР. Під час досліджень значна увага приділялась вивченню ландшафтної структури ГПР і сучасних фізико-географічних та негативних природно-антропогенних процесів. За результатами досліджень створені ландшафтні карти, серія прикладних еколого-ландшафтних карт - сучасного землекористування, фізико-географічних і природно-антропогенних процесів, антропогенних джерел забруднення, забруднення ґрунтів, поверхневих і підземних вод, що дають змогу краще зрозуміти антропогенний вплив на ПТК, їх сучасні екоумови.

В межах Червоноградського ГПР нами виділено 5 ландшафтів та 12 видів місцевостей (рис. 2). Особлива увага була приділена вивченню структури антропогенних геокомплексів, що формуються на відвалах, хвостосховищах і ставах-відстійниках. Було вивчено 17 індивідуальних антропогенних місцевостей (2,2% площі району), в тому 13 - відвального і 4 - відстійного виду і 59 антропогенних урочищ в їх межах. Із сучасних фізико-географічних процесів для ГПР характерними є природний карст, площинний змив та заболочення. За результатами досліджень нами створено кілька еколого-ландшафтних карт, що характеризують поширення техногенних джерел забруднення (див. рис. 2), підтоплення та заболочення просілих територій і забруднення ґрунтів.

Серед негативних антропогенно обумовлених явищ виділяються процеси просідання (до 3 м), осідання, підтоплення і заболочення, які призвели до значних антропогенних змін геокомплексів. Вони поширені переважно в місцевостях плоских поверхонь заплав та надзаплавних терас р. Західний Буг, Рата і Солокія, а також в місцевостях слабодренованих озерно-льодовикових рівнин. Нами виявлено в околицях териконів і ставів-відстійників шахт, відвалів і хвостосховищ збагачувальної фабрики значні геохімічні аномалії з багаторазовим перевищенням ГДК цілого ряду хімічних елементів та підвищеним рівнем радіаційного забруднення.

Яворівський ГПР розташований переважно (80%) в межах Передгірно-височинної фізико-географічної області і лише незначна частина в межах Розточчя. Тут нами закартовано 4 ландшафти та 15 видів місцевостей. Проведені дослідження дозволили також виявити 15 індивідуальних антропогенних місцевостей (13,3% площі району), в тому числі 1 - кар'єрного, 3 - відвального, 4 - відстійного і 7 - аквального видів та 43 антропогенних урочища. Для району характерними є такі фізико-географічні процеси, як заболочення, площинний змив і карст.

На територію Яворівського ГПР нами створені еколого-ландшафтні карти: негативних антропогенно-обумовлених природних процесів, техногенних джерел забруднення дозволили прослідкувати приуроченість антропогенних змін верхніх шарів земної кори, забруднення та зміну рівня поверхневих і підземних вод, активізацію шкідливих природно-антропогенних процесів (карстопровальних, обезводнення, підтоплення і заболочення тощо). Найбільше антропогенне навантаження припадає на місцевості плоских і плоско-хвилястих рівнин, складених флювіогляціальними відкладами. Рівні хімічного і радіоактивного забруднення в Яворівському ГПР є дещо нижчими, ніж в межах Червоноградського ГПР. Максимальних значень забруднення досягає в ПТК околиць кар'єру, хвостосховищ та збагачувальної фабрики.

В межах ключової ділянки, що охоплює Дрогобицький ГПР та його околиці нами виділено 4 ландшафти, 10 видів місцевостей, а також 4 індивідуальних антропогенні місцевості та 229 урочищ.

Тут в районах розробки соляних родовищ має місце засолення ґрунтів, поверхневих і підземних вод, утворюються карстопровальні лійки тощо. Видобуток нафти і газу призводять до просідання значних площ, інтенсивного хімічного і радіаційного забруднення. Найвищий рівень антропогенної трансформації урочищ характерний для місцевостей заплав та низьких терас рік Тисмениця і Слохиня. На відміну від Червоноградського і Яворівського ГПР в межах Дрогобицького - відсутня єдина суцільна зона антропогенних порушень та забруднень геокомплексів.

Зокрема нами проведені великомасштабні еколого-ландшафтознавчі дослідження ряду гірничопромислових об'єктів: шахтне поле шахти № 4 “Великомостівська”, породний терикон шахти № 8 “Великомостівська” і відстійник ЦЗФ “Червоноградська” в межах Червоноградського ГПР, Язівський кар'єр (Яворівський ГПР) і Стебницьке хвостосховище (Дрогобицький ГПР), які являють собою індивідуальні антропогенні місцевості із специфічною ландшафтною структурою. На основі матеріалів власних польових досліджень та фондових даних була складена серія великомасштабних ландшафтно-екологічних карт на кожний з названих об'єктів: сучасних рельєфотворчих процесів, літологічного складу приповерхневих порід, особливості міграції забруднюючих речовин, геохімічного забруднення і рослинного покриву.

З метою аналізу територіальної диференціації екологічної ситуації в районах розробки родовищ кам'яного вугілля, сірки, солей, нафти і газу нами проведене ландшафтно-екологічне зонування досліджуваних ГПР. В результаті в залежності від рівня антропогенної трансформованості ПТК нами виділені наступні 4 зони: надзвичайно сильно змінені з незадовільними екоумовами, дуже сильно змінені з погіршеними екоумовами, сильно змінені з погіршеними екоумовами і середньозмінені із задовільними екоумовами.

6. Ландшафтні основи поліпшення екологічної ситуації в гірничо-промислових районах Львівщини. Покращення ландшафтно-екологічної ситуації в районах ГПТ потребує дотримання ландшафтознавчих принципів природокористування таких як раціональне використання невідновних мінеральних ресурсів, підтримування оптимального режиму господарського й гірничодобувного використання ГПТ на основі ландшафтного підходу, здійснення системи рекультиваційних заходів в межах порушених територій, забезпечення дієвої схеми охорони ПТК, організація еколого-ландшафтного контролю навколишнього природного середовища тощо. Особливу увагу ми приділяли аналізу екологічної ситуації в межах антропогенних геокомплексів, що формуються на основі териконів, відвалів, кар'єрів, хвостосховищ і відстійників.

Поліпшення екологічної ситуації і створення культурних ландшафтних комплексів в межах ГПТ пов'язано з рекультивацією гірничодобувних техногенних об'єктів, окультурненням антропогенних урочищ і місцевостей, пониженням активності природно-антропогенних процесів, фітотоксичності гірських порід, що зумовлена значним вмістом забруднюючих хімічних елементів. Створені у різних ГПР Львівщини антропогенні місцевості (кар'єри, відвали, хвостосховища і відстійники) мають певні відмінності в ландшафтно-геофізичних і ландшафтно-геохімічних властивостях.

На прикладі породних териконів Червоноградського ГПР розглянемо особливості проведення заходів щодо рекультивації антропогенних місцевостей. Істотний вплив на швидкість відтворення ґрунтового і рослинного покриву породних териконів мають форми мікро- та мезорельєфу. Гумусоутворення і гумусонагромадження досягає свого максимуму у різноманітних понижених і замкнутих ділянках. Це є результатом кращого розвитку рослинності у пониженнях, а також за рахунок додаткового привнесення дрібнозему водними потоками зі схилів. Проведені нами дослідження показали, що загальний висновок про те, що серед головних завдань рекультивації є повне виположення мезорельєфу і зменшення площі відкосів помилкове. Це призводить до ущільнення верхніх шарів порід, зниження їх фільтраційної здатності, активізації рельєфотворчих процесів. Саме тому необхідно здійснювати рекультивацію досліджуваних породних териконів на основі ландшафтознавчого підходу з врахуванням вже існуючих форм рельєфу. При цьому біологічну рекультивацію терикону слід проводити без попереднього вирівнювання його поверхні.

Аналіз особливостей сучасного рослинного покриву породних териконів Червоноградського ГПР дозволив нам зробити висновок про доцільність посадки найстійкіших до геохімічного забруднення лісових культур в межах відвалів, які виведені із гірничопромислової експлуатації. На основі літературних джерел щодо біологічної рекультивації териконів, пропонується посадка деревних порід стійких до геохімічного забруднення, а саме сосни звичайної, вільхи чорної і акації білої у поєднанні з висівом бобових трав. Проведення такої посадки дозволяє зберегти існуючі ландшафтні структури антропогенних місцевостей породних териконів, послабити активність фізико-географічних процесів і створити передумови для формування культурних геокомплексів, які з часом (через 50-100 років), після пониження рівнів хімічного і радіоактивного забруднення, могли би використовуватись для рекреації як зона відпочинку для місцевого населення.

Важлива роль у поліпшенні екологічної ситуації належить еколого-ландшафтному моніторингу організованому на базі сучасних ГІС-технологій, а також створенні єдиної еколого-ландшафтної інформаційної системи гірничопромислового району.

Поліпшення екологічної ситуації в типових ГПР Львівської області пов'язане з раціональним веденням робіт по гірничій розробці різноманітних корисних копалин на основі ландшафтного підходу; удосконаленням технології видобутку, збагачення і переробки мінеральної сировини; розробкою більш жорстких екологічних нормативів; здійсненням заходів по рекультивації антропогенних геокомплексів; створенням еколого-ландшафтної інформаційної системи та системи моніторингу. Важливою умовою гірничодобувної рекультивації порушених територій та створення культурних геокомплексів є проектування і формування в процесі гірничодобувних розробок антропогенних геокомплексів з екоумовами, що сприяють швидкій стабілізації рельєфотворчих процесів, зменшенню рівнів хімічного і радіоактивного забруднення, активізації процесів відновлення ґрунтового і рослинного покривів тощо.

Висновки

Еколого-ландшафтознавчий аналіз гірничопромислових територій - ландшафтознавче дослідження екологічних проблем, що пов'язані з гірничодобувними розробками та направлене на їх вирішення. Воно ґрунтується на теоретико-методичних положеннях ландшафтознавства, екологічної географії, ландшафтної екології, геоекології і здійснюється за єдиною програмою і методикою.

2. Проведені еколого-ландшафтознавчі дослідження в межах гірничопромислових районів Львівської області дають підстави розглядати гірничодобувні об'єкти (кар'єри, терикони, відвали, хвостосховища, відстійники) як особливий антропогенних геокомплексів - антропогенних фацій, урочищ і місцевостей.

3. Еколого-ландшафтознавчий аналіз гірничопромислових територій у методичному плані ґрунтується на використанні системи методів і методичних підходів - картографічного, ландшафтно-динамічного, ландшафтно-геохімічного, медико-географічного та інших. Особлива роль серед них належить картографічному методу, зокрема великомасштабному еколого-ландшафтознавчому картографуванню з використанням для фіксації польових матеріалів розроблених нами спеціальних бланків-програм дослідження типових для гірничопромислових територій антропогенних геокомплексів (форма №1 - “Відвали”, форма №2 - “Кар'єри” і форма №3 - “Хвостосховища”). Центральним питанням такого картографування є оцінка стану ландшафтних комплексів, ступеня їх антропогенної модифікованості, а також їх екологічних умов, яка можлива на основі розробки оціночних класифікацій і бальних шкал.

4. Проведені еколого-ландшафтознавчі дослідження в межах гірничопромислових територій Львівської області дозволили з'ясувати закономірності ландшафтної організації реґіону. На підставі польових досліджень, враховуючи попередні результати ландшафтознавчого вивчення Львівської області, нами доповнена ландшафтна карта та схема фізико-географічного районування області. При цьому виявлено 7 ландшафтних областей, 58 ландшафтів і 20 видів місцевостей. Складені карти поширення природно-антропогенних процесів та антропогенного забруднення ПТК.

5. На основі детальних еколого-ландшафтознавчих досліджень в межах Червоноградського, Яворівського і Дрогобицького гірничопромислових районів була з'ясована їх ландшафтна структура, актуальні екологічні проблеми, що виникли в районах розробки кам'яного вугілля, сірки, солей, нафти, газу і будівельних матеріалів. Встановлено, що особливу екологічну небезпеку для людини становлять антропогенні геокомплекси, що формуються на базі кар'єрів, відвалів, хвостосховищ тощо. Вони, сьогодні, є основними джерелами антропогенного забруднення навколишніх ПТК.

6. Ефективна рекультивація ГПТ можлива лише на основі врахування закономірностей їх ландшафтної організації, детального великомасштабного вивчення структури, динаміки і тенденцій розвитку антропогенних геокомплексів. Важливою умовою для такої рекультивації і створення культурних ландшафтних комплексів є ландшафтно-екологічне проектування. Під час проектування і експлуатації антропогенних геокомплексів необхідно проведення заходів, що сприяють швидкій стабілізації сучасних природно-антропогенних і фізико-географічних процесів, послаблення рівнів хімічного і радіоактивного забруднення, активізації процесів відновлення ґрунтового і рослинного покривів, таких як вивчення і врахування особливостей ландшафтної структури антропогенних місцевостей, їх ландшафтно-геохімічних і ландшафтно-геофізичних властивостей та проведення біологічної рекультивації.

Список праць опублікованих за темою дисертації

1. Іванов Є.А. Еколого-ландшафтознавчі дослідження територій порушених гірничовидобувною промисловістю (на прикладі Яворівського ДГХП “Сірка”) // Географія і сучасність: Збірник наукових праць. - 1999. - Вип.1. - С. 94-100.

2. Іванов Є. Методика еколого-ландшафтознавчого картографування гірничовидобувних територій // Науковий вісник Чернівецького університету. Вип.104. Географія. - Чернівці: Рута, 2001. - С. 207-213.

3. Іванов Є. Ландшафтно-географічне дослідження територій порушених вугільною промисловістю (на прикладі Червоноградського геолого-промислового району) // Географія і сучасність: Збірник наукових праць. - 2000. - Вип.3. - С. 101-106.

4. Іванов Є.А. Ландшафтно-геохімічна оцінка геокомплексів в умовах впливу гірничодобувної промисловості // Україна та глобальні процеси: географічний вимір: Матеріали VIII з'їзду Українського географічного товариства. - К.: Обрій, 2001. - Т.4. - С. 35-40.

5. Іванов Є.А. Вплив гірничовидобувної промисловості на регіональні геокомплекси Львівської області // Ландшафт як інтегруюча концепція ХХІ сторіччя: Збірник наукових праць. - К., 1999. - С. 287-290.

6. Іванов Є. Оцінка стану хімічного і радіоактивного забруднення антропогенно-обумовлених геокомплексів // Сучасна географія та навколишнє природне середовище: Збірник наукових праць. - Вінниця, 1999. - С. 30-32.

7. Іванов Є.А. Антропогенно зумовлений геокомплекс як новий об'єкт ландшафтних досліджень гірничовидобувних територій // Ландшафти і сучасність: Збірник наукових праць. - Вінниця: Гіпаніс, 2000. - С. 83-85.

8. Іванов Є.А. Еколого-ландшафтознавчий аналіз гірничовидобувних територій // Географічні дослідження в Україні на межі тисячоліть: Матеріали Всеукраїнської наукової конференції студентів і аспірантів - К.: ВЦ “Київ-ський університет”, 2000. - С. 17-18.

9. Іванов Є.А. Еколого-ландшафтознавчі основи рекультивації гірничопромислових територій // Проблеми ландшафтного різноманіття України: Збірник наукових праць. - К., 2000. - С. 221-225.

10. Іванов Є. Ландшафтознавчо-географічний аналіз екологічної ситуації в районі Стебницького ДГХП “Полімінерал” // Україна та глобальні процеси: географічний вимір: Матеріали VIII з'їзду Українського географічного товариства. - К.: Обрій, 2001. - Т.4. - С. 41-44.

11. Іванов Є.А. Еколого-ландшафтне обгрунтування можливості використання вуглевідходів ЦЗФ “Червоноградська” як альтернативного джерела енергії // Нетрадиційні і поновлювальні джерела енергії як альтернативні первинним джерелам енергії в регіоні: Матеріали І-ої науково-практичної конференції. - Львів, 2001. - С. 275-280.

12. Мельник А.В., Іванов Є.А. Еколого-ландшафтознавчі дослідження територій порушених вугільною промисловістю (на прикладі Червоноградського гірничопромислового району) // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ: Науково-технічний збірник. - 2000. - Вип.37. - С. 7-13.

Размещено на Allbest.ru