Актуальність теми. Багатий природно-ресурсний потенціал, високоосвічене населення, потужна промисловість, а також розвинена інфраструктура створюють всі умови для переходу України на принципи стійкого розвитку. Можливості переходу до стійкого розвитку, в значній мірі, визначаються натуральним фізичним запасом природних ресурсів.

Географічна наука вже декілька десятків років тому перейшла від виявлення, опису, інвентаризації та вивчення природних властивостей натуральних ресурсів до комплексного дослідження всіх природних ресурсів, як особливої категорії (І.П. Герасимов, 1976; В.Т. Гринєвецький, 1991; М.Д. Гродзинський, 1993; М.Г. Ігнатенко, 1986; А.Г. Ісаченко, 1989; О.М. Маринич, 1991; О.О. Мінц, 1972; І.А. Приваловська, 1986; В.С. Преображенський, 1988; В.П. Руденко, 1993; Л.Г. Руденко, 1992; Т.Г. Рунова, 1993; В.Б. Сочава, 1978 та ін.). Поняття природно-ресурсний потенціал (ПРП) території дозволяє зафіксувати географічно обмежений фрагмент реальної природи, як цілісність на відміну від окремих типів природних ресурсів, які складають цей фрагмент. Тим самим стає можливим і обов'язковим комплексне природокористування. Це також створює умови для вирішення цілого ряду задач: обгрунтування та розвитку еколого-економічної політики; удосконалення системи управління природокористуванням; визначення економічної цінності природно-ресурсного потенціалу території, як складової частини національного багатства країни; здійснення приватизації в сфері природокористування; формування ринку природних ресурсів; реалізації платного природокористування; визначення ефективності інвестицій.

Через те, що стійкий розвиток об'єднує в собі три важливих взаємообумовлених аспекти - соціально-економічний, екологічний та технолого-технічний, питання раціонального природокористування і охорони природи не можуть бути вирішені без комплексного підходу та всебічного аналізу різнорідних одночасних впливів на навколишнє середовище. На цей час антропогенні зміни зачепили практично всі геосистеми планети. Це означає, що стрімкий науково-технічний прогрес разом з матеріальними благами та небаченим раніше комфортом приносять наростаюче забруднення середовища, руйнування природних комплексів, виснаження природних ресурсів. У багатьох районах світу діяльність людини вступила у протиріччя з природою, перейдено поріг самозахисту природи, порушено її динамічну рівновагу.

Таким чином, розробка методологічних основ фізико-географічної оцінки природно-ресурсного потенціалу території та рівня антропогенного впливу на ПРП є актуальним напрямком наукових досліджень. Але концепція фізико-географічної оцінки ПРП території перебуває на стадії становлення спостерігається непропорціональність розвитку її складових частин, недостатня комплексність досліджень, переважає вузько компонентний підхід. Недостатньо вивчена структура ПРП, яка виступає одним із найбільш важливих елементів його організації, як цільної системи. Не набули достатнього розвитку методичні підходи до визначення величини та структури природно-ресурсного потенціалу. Потребують удосконалення картографічні методи, які є самостійним інструментом при дослідженні територіальної диференціації ПРП. Особлива актуальність і практична значимість цієї роботи обумовлюється розвитком в Україні регіональної політики, суть якої в стимулюванні внутрішнього розвитку, саморозвитку, ефективному використанні місцевого потенціалу при збереженні єдиного загальнодержавного простору.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темпами. В основу дисертації покладено матеріали, одержані автором в процесі досліджень по міжрегіональній міжвідомчій державній програмі "Розробка наукових основ системи регіонального екологічного моніторингу" (1989 - 1999); "Національній програми екологічного оздоровлення басейну Дніпра та покращання якості питної води” (затверджена Постановою Верховної Ради України 27.02.97); обласній програмі "Екологічна карта Дніпропетровської області" (1996-1998); НДР № 18-17-94 "Розробка системно-критеріального аналізу та моделей прогнозу екологічного становища природно-ресурсного потенціалу України”, № держреєстрації 0193U0077371 (Харківський національний університет ім.В.Н. Каразіна); НДР 12-17-97 "Розробка структури інформаційного забезпечення, методики оцінки еколого-економічного стану території на основі ГІС”, № держреєстрації 0197U002509 (ХНУ ім.В.Н. Каразіна); а також у рамках міжурядового українсько-голландського проекту "Регіональна екологічна політика, моніторинг та освіта” (1994-2000).

Мета і задачі досліджень. Метою цього дослідження є розробка методологічних основ фізико-географічної оцінки стану та визначення ступеня антропогенної зміни природно-ресурсного потенціалу території з апробацією розробленої теорії на прикладі Дніпропетровської області.

У відповідності з метою роботи передбачалося вирішення таких задач:

Розробка теоретичних засад системи комплексної фізико-географічної оцінки природно-ресурсного потенціалу території.

Обгрунтування методологічних підходів до оцінки ступеня антропогенного впливу на природно-ресурсний потенціал території.

Вивчення сучасного стану ПРП Дніпропетровської області.

Визначення компонентної структури ПРП та його територіальної диференціації.

Оцінка рівня, характеру та спектру антропогенного впливу на ПРП.

Виявлення особливостей компонентної структури та територіальної диференціації факторів антропогенного впливу на ПРП.

Проведення природно-ресурсного районування території області.

Районування території області за ступенем антропогенного впливу на природно-ресурсний потенціал.

Прогнозування розвитку та змін стану ПРП області.

Об'єктом дослідження є природно-ресурсний потенціал Дніпропетровської області, предметом дослідження - теоретичні та прикладні аспекти територіальної організації ПРП та факторів впливу на нього.

Наукова новизна одержаних результатів. В результаті теоретичних та практичних досліджень розроблено методологічні основи фізико-географічної оцінки стану та ступеня антропогенних змін природно-ресурсного потенціалу території. Вперше запропоновано комплексну систему кількісних показників, виражених у абсолютних одиницях виміру, за допомогою яких можна оцінити стан ПРП, характер та рівень антропогенного впливу на ПРП. Вперше надано просту схему переходу від багатокритеріальної оцінки до однокритеріальної шляхом введення інтегральних показників, які оцінюють ПРП території і ступінь антропогенного впливу на ПРП та враховують сукупність різних даних. Для визначення компонентної структури ПРП території та структури факторів антропогенного впливу на ПРП введено відповідні відносні показники питомої ваги кожного окремого показника.

У відповідності з розробленою методологією проведено оцінку біологічних, земельних, водних, повітряних, мінерально-сировинних, рекреаційних ресурсів і вперше зроблено інтегральну оцінку ПРП Дніпропетровської області, визначено компонентно-територіальну структуру ПРП. Зроблено кількісну диференціальну та інтегральну оцінку ступеня та характеру антропогенного впливу на ПРП області, визначено компонентно-територіальну структуру факторів антропогенного впливу. В результаті математичної обробки масиву одержаних даних визначено взаємозв'язок та взаємозалежність між сполученими показниками, зроблено прогноз стану та розвитку природно-ресурсного потенціалу області. Створено комп'ютерну базу даних про ПРП та різноманітні фактори антропогенного впливу на нього. Вперше проведено картографування території Дніпропетровської області: в форматі ГІС (МарІnfo) створено 25 карт, які відображають територіальну диференціацію ПРП області та антропогенне навантаження на геосистеми.

Практичне значення одержаних результатів. Виконане дослідження поглиблює наукові основи розвитку регіональної політики в Україні, оскільки ресурсозабезпеченість та охорона природних ресурсів є визначальними у формуванні виробничої та територіальної структури конкретного регіону. Виходячи з цього, це дослідження є вагомим внеском у вирішення проблеми освоєння, використання, охорони та відтворення природних ресурсів, у розвиток соціально-економічних відносин, в значній мірі залежних від регіональної специфіки використання ПРП. Розроблені методологічні підходи до оцінки ПРП та ступеня антропогенного впливу на ПРП можуть бути використані в розвитку географічної теорії та практики. Одержані результати покладено в основу регіональної комплексної програми соціально-економічного розвитку Дніпропетровської області до 2010 року. Проведений аналіз екологічної ситуації в регіоні забезпечує формування ефективної природоохоронної політики, удосконалення системи управління регіональним розвитком. Видані в співавторстві "Екологічна карта Дніпропетровської області" та монографія "Екологічні основи природокористування" широко використовуються для інформування громадськості, підтримки "зеленого” руху та в екологічній освіті.

Особистий внесок здобувача. Автор особисто розробив методологічні основи фізико-географічної оцінки стану та ступеня антропогенних змін природно-ресурсного потенціалу території і на прикладі Дніпропетровської області підтвердив теорію практикою. Автором вивчено і оцінено сучасний стан біологічних, земельних, водних, повітряних, мінерально-сировинних та рекреаційних ресурсів області, встановлено ступінь антропогенного навантаження на ПРП, розраховані інтегральні показники, здійснено природно-ресурсне районування території області.

Апробація результатів дисертації. Головні результати дисертації обговорювались на республіканських та міжнародних конференціях: "Еколого-економічні проблеми розвідки, розробки та збагачення корисних копалин України" (Дніпропетровськ, 1997); "Якість життя та навколишнього середовища в культурних ландшафтах” (Лейпциг, 1999); "Вода: проблеми та рішення" (Дніпропетровськ, 1998, 1999); "Екологія та здоров'я людини. Охорона водного та повітряного басейнів. Утилізація відходів” (Крим, 2000); VIII з'їзді Українського географічного товариства "Україна та глобальні процеси: географічний вимір" (Луцьк, 2000); а також щорічно доповідалися на колегіях Міністерства екології та природних ресурсів України, на засіданнях Ученої ради Інституту проблем природокористування та екології НАН України, на сесіях обласної ради, на науковому семінарі кафедри геоекології та конструктивної географії.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 20 робіт, у тому числі "Екологічна карта Дніпропетровської області”, монографія "Екологічні основи природокористування" (у співавторстві), 6 наукових статей, 2 брошури та тези доповідей.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних літературних джерел із 287 найменувань. Дисертацію викладено на 335 сторінках, з яких 150 сторінок основного тексту, 65 ілюстрацій, 85 таблиць.

Основний зміст роботи

Коротка характеристика природно-економічних особливостей Дніпропетровської області. У розділі надається характеристика геологічних, гідрогеологічних та геоморфологічних особливостей. Визначаються кліматичні та гідрографічні особливості, характеризуються грунтово-рослинний покрив, тваринний світ, фізико-географічні райони та ландшафти. Економіко-географічна характеристика області складається із опису агропромислового комплексу, транспортної системи та зв'язку, невиробничої сфери, а також виробничо-територіальних комплексів.

Методологічні підходи до оцінки природно-ресурсного потенціалу. На основі аналізу літератури обгрунтовується необхідність системного підходу до вивчення природи та взаємодії людини з нею. Визначається понятійно-термінологічний апарат, в т. ч. "геосистема”, "ландшафт”, "природно-територіальний комплекс”, "природні ресурси”, "природно-ресурсний потенціал”, "природокористування”. Наведено існуючі підходи до класифікації природних ресурсів та головні види оцінки природно-ресурсного потенціалу території. Розглядаються проблеми природно-ресурсного районування території.

Аналіз накопиченого ученими досвіду та результати власних досліджень дозволили розробити методологію компонентної та інтегральної оцінки природно-ресурсного потенціалу території та ступеня антропогенного впливу на нього. Під компонентною оцінкою розуміється оцінка окремого виду ресурсу. Термін "географічна" введено для того, аби підкреслити, що це не економічна оцінка, а характеристика ресурсу в фізико-географічному розумінні, з точки зору конструктивної географії.

Характеристика мінерально-сировинних ресурсів території (ландшафту, фізико-географічного району, окремого підприємства, виробничо-територіального комплексу, адміністративного району області, адміністративної області, держави в цілому і т. і.) складається із наступних показників: балансові запаси (на визначену дату) рудних, нерудних, паливних (вугілля, нафта, газ) ресурсів та сировини для будівельної промисловості (граніт, пісок тощо). Показники земельних ресурсів це - загальна площа земельного фонду, площа сільськогосподарських земель, площа орних земель, кількість гумусу в грунті. Заповідні та рекреаційні території характеризуються їх площею. Кількісні показники, що дають оцінку біологічним ресурсам, включають: площу покритих лісом земель, загальний запас насаджень, площу угідь для полювання. Оцінка водних ресурсів здійснюється за такими показниками: водозабезпечення території, річний місцевий стік, річні надходження води із суміжних територій, загальний річний стік, об'єм підземних вод.

Для об'єднання різних показників та переходу від багатокритеріальної оцінки до однокритеріальної розроблено інтегральний показник, який характеризує природно-ресурсний потенціал території як одне ціле - IS. Оскільки кожний окремий показник має відповідні одиниці виміру і, як правило, не може бути порівняний з іншими за своїм абсолютним значенням, то для переходу від диференційної оцінки до інтегральної пропонується кількість і-того ресурсу (Ri) віднести до загальної кількості даного ресурсу (TRi) та, помноживши на 100, виразити у відсотках (Si):

S_i = · 100%.

Інтегральний показник стану природно-ресурсного потенціалу території, який включає n досліджених окремих показників, визначається за формулою:

IS = = .

Питома вага кожного окремого показника (WR) в системі показників, які характеризують ПРП, визначається за формулою:

W_Ri = · 100%.

Компонентна оцінка ступеня антропогенного впливу на ПРП території включає такі фактори: річний видобуток рудних, нерудних та паливних ресурсів та сировини для будівельної промисловості; площа орних земель; внесення мінеральних добрив та пестицидів на одиницю площі за рік; загальний річний забір води з водних джерел на промислові та побутові потреби, а також зрошення; річний скид стічних вод; викиди в атмосферу від стаціонарних та пересувних джерел за рік.

Аналогічно, для переходу від компонентної оцінки до інтегральної введено показник Еі:

E_i = · 100%,

де: Fi - ступінь впливу і-го антропогенного фактора на і-тий ресурс; ТFi - загальний вплив і-того фактора на і-тий ресурс.

Інтегральний показник (ІЕ) ступеня впливу n антропогенних факторів на ПРП території визначається за формулою:

IE = = ,

Питома вага кожного окремого фактора (WF) в системі факторів визначається за формулою:

W_Fi = · 100%.

Окремо можуть визначатися інші показники, що характеризують ступінь антропогенного впливу на природно-ресурсний потенціал території. Так, одним із інтегральних показників є загальне техногенне навантаження на територію, котре вимірюється в т/км² на рік. Для характеристики впливу промисловості на територію було використано показник, запропонований М.Д. Гродзинським (1995), - кількість промислових підприємств на одиницю площі. Хоч цей показник і не враховує ні специфіки ані потужності виробництва, ні обсягів його річних викидів та скидів забруднюючих речовин, але він є постійним за часом і не залежить від економічних умов конкретного року.

Практичне використання запропонованої методології надано на прикладі Дніпропетровської області. На рис.1 зображено карту адміністративного поділу області, де номерами позначено конкретні адміністративні райони, природно-ресурсний потенціал котрих був об'єктом дослідження.

Оцінка сучасного стану природно-ресурсного потенціалу області. Автором визначена кількісна характеристика біологічних, водних, земельних, повітряних, мінерально-сировинних та рекреаційних ресурсів Дніпропетровської області. Для кожного окремого адміністративного району області одержано абсолютні значення вивчених показників природно-ресурсного потенціалу (табл.1). За розрахованими відносними показниками, які уявляють собою частку певного природного ресурсу в певному адміністративному районі від загального запасу цього ресурсу в області, було проведено природно-ресурсне районування території області. У форматі ГІС MapІnfo створено такі карти: сільськогосподарське освоєння земель; розподіл площ орних та зрошуваних земель; вміст гумусу у грунтах; лісистість; запас насаджень; площі природно-заповідного фонду; угіддя під полювання; рекреаційні території; запаси підземних вод з мінералізацією менше 5 мг/л; загальний річковий стік; водозабезпеченість території. Ці карти дають візуальне уявлення про забезпеченість районів природними ресурсами та територіальну диференціацію ПРП. Табл.2 відображає компонентну структуру ПРП. Для кожного району розраховано відповідні інтегральні показники ПРП, за якими побудовано карту (рис.2).

природний ресурсний антропогенний пресинг

Антропогенний пресинг на природно-ресурсний потенціал області. Розділ присвячено проблемам оцінки антропогенного впливу на ПРП Дніпропетровської області. Для характеристики антропогенного впливу на природно-ресурсний потенціал території було вибрано показники, що є в різних формах статистичної звітності та інших документах, або визначення яких не потребує значного часу і коштів.

За результатами проведених теоретичних і лабораторних досліджень встановлено рівень та характер впливу різноманітних антропогенних факторів на біологічні та мінерально-сировинні ресурси, надано оцінку ступеня забруднення повітряного і водного басейнів та грунтів. Головні показники антропогенного впливу, за якими проводилася оцінка, надано у табл.3. Концентрації забруднюючих речовин є дуже важливими характеристиками, але вони поки що не введені нами до інтегрального показника ступеня антропогенного впливу на ПРП через брак систематичних

Таблиця 1. Природно-ресурсний потенціал Дніпропетровської області

Таблиця 2. Структура природно-ресурсного потенціалу Дніпропетровської області, %

Таблиця 3. Антропогенний вплив на природно-ресурсний потенціал Дніпропетровської області

Таблиця 4. Структура факторів антропогенного впливу на природно-ресурсний потенціал Дніпропетровської області, %

Показники, які характеризують відходи виробництва та споживання, також не увійшли до складу інтегрального показника через те, що, з одного боку, відходи є фактором антропогенного впливу на ПРП, а з іншого - відходи самі по собі - ресурси, хоч і вторинні. Порушено проблеми сучасного існування природних територій з особливим статусом. У відповідності з розробленою методологією розраховано інтегральні показники, що характеризують вплив на ПРП усієї сукупності антропогенних факторів, та питома вага конкретного антропогенного фактора серед інших. Надано компоненту структуру факторів антропогенного впливу на ПРП (табл.4). За розрахованими відносними показниками у форматі ГІС MapІnfo було побудовано такі карти: забір свіжої води; скид забруднених стічних вод по районах та містах; площі сховищ промислових відходів; викиди в атмосферу від стаціонарних та пересувних джерел; площі порушених земель; щільність промислових підприємств; техногенне навантаження на територію (рис.3); інтегральний показник антропогенного впливу на природно-ресурсний потенціал (рис.4).

Прогноз змін стану та розвитку природно-ресурсного потенціалу області. Очікується, що в 2010 р. площа сільськогосподарських земель та ріллі зменшиться на 36 та 73 тис. га, відповідно. Майже удвічі зростуть лісовкрита площа, запас насаджень та територія міст, а площа природно-заповідного фонду - у 3 рази. Забір свіжої води з поверхневих водних джерел і викиди в атмосферу скоротяться більш ніж втричі, скиди забруднених стічних вод - майже в 6 разів. Таким чином, згідно прогнозу, через 10 років антропогенний пресинг повинен скоротитися, що призведе до поліпшення стану навколишнього середовища.

Висновки