Оценки антропогенного воздействия на экологическое состояние территорий проводится с использованием геохимических индикаторов – показателей, отражающие состояние и изменения химических характеристик (концентрация и потоки химических элементов и соединений, скорости процессов), геосистем, а также качество природных ресурсов и воздействие природных, и особенно антропогенных процессов, на абиогенные и биогенные компоненты экосистем [1].

С точки зрения оценки качества природных ресурсов геохимические индикаторы наиболее важны при характеристике водных ресурсов. Общепризнанной основой геохимических индикаторов качества воды является система санитарно-гигиенического нормирования ПДК, которая определяет уровень концентрации широкого круга химических элементов и соединений (более 2350), допустимый в водах рыбохозяйственного [Перечень……, 1999] и культурно-бытового [ГН 2.1.5.1315, 2003] назначения. При всей очевидной несовершенстве этой системы она остается наиболее широко распространенной и законодательно подкрепленной базой оценки качества вод. Под санитарно-гигиеническими показателями качества воды понимаются характеристики ее состава и свойств, определяющие пригодность воды для использования человеком или в качестве среды для обитания некоторых видов фауны (в первую очередь промысловых рыб). ПДК определяются экспериментально-токсикологическим путем.

Санитарно-гигиенические и экологические нормативы определяют качество окружающей среды по отношению к здоровью человека и состоянию экосистем, но не указывают на источник воздействия и не регулируют его деятельность. Требования, предъявляемые собственно к источникам воздействия, отражают научно-технические нормативы. К ним можно отнести нормативы предельно допустимых выбросов и сбросов вредных веществ (ПДВ и ПДС), а также технологические, строительные, градостроительные нормы и правила, содержащие требования по охране окружающей природной среды. Предполагается, что при условии соблюдения этих нормативов при хозяйственной деятельности содержание любой примеси в воде, воздухе и почве должно удовлетворять требованиям санитарно-гигиенического нормирования.

В соответствии с российским законодательством устанавливаются следующие нормативы допустимого воздействия на окружающую среду:

- нормативы допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов;

- нормативы образования отходов производства и потребления и лимиты на их размещение;

- нормативы допустимых физических воздействий (количество тепла, уровни шума, вибрации, ионизирующего излучения, напряженности электромагнитных полей и иных физических воздействий);

- нормативы допустимого изъятия компонентов природной среды;

- нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду.

Для хозяйствующих субъектов технологические нормативы (к ним отнесены нормативы допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов) разрабатываются в форме проектов предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферу, сбросов (ПДС) в водные объекты и предельных нормативов образования и лимитов размещения отходов.

Характеристика экологического воздействия секторов экономики ДВ региона по существующим геохимическим индикаторам

Сельское и лесное хозяйство. С точки зрения воздействия на водные ресурсы интенсификация сельского хозяйства сопровождается увеличением концентрации растворенных форм азота. При этом наиболее чувствительным индикатором является содержание нитритов и, в меньшей степени, аммонийного азота. Увеличение общей минерализации и концентрации растворенного Mn также может быть использовано как показатель интенсификации сельского хозяйства на водосборах. Масштабы дополнительного поступления пестицидов остаются не определенными. Воздействие лесного хозяйства в части добычи и первичной переработки ведет, как известно, к снижению гидрологической буферной емкости водосборов, т. е. к интенсификации водного стока в паводки и значительному снижению стока в межень и в засухи. В терминах геохимических индикаторов интенсивные вырубки сопровождаются повышенной сезонной изменчивостью химического состава дренирующих водотоков. Кроме того, для районов лесных пожаров отмечены повышенная концентрация и вынос реками нитратов.

Рыболовство и аквакультура. Геохимические индикаторы в связи с рыболовством могут быть упомянуты только в смысле оценки качества сырья по концентрации в нем потенциально токсичных компонентов. Это прежде всего Hg и органические микрополлютанты (ПХБ, ДДТ, ПАУ) в рыбах, а также биотоксины в некоторых видах моллюсков. Геохимические индикаторы, имеющие отношение к аквакультуре, более разнообразны. Помимо оценки качества химического состава продуктов геохимические индикаторы могут быть использованы для оценки влияния аквакультуры на окружающие акватории. В настоящее время для прибрежных вод РФ эти проблемы не входят в число первоочередных в связи с малыми объемами аквакультурных предприятий, но, судя по опыту КНР, Японии и Кореи, массированное размещение плантаций аквакультуры в акваториях с недостаточно активным водообменном сопровождается негативным воздействием на окружающие воды. Это прежде всего заиливание, интенсификация восстановительного диагенеза, вплоть до заморных явлений, и загрязнение донных отложений Hg и Cd.

Добыча минеральных и нефтегазовых ресурсов. Геохимические индикаторы экологического воздействия добычи минеральных ресурсов в прибрежной зоне и на шельфе применяются весьма широко и, можно сказать, лежат в основе общей оценки негативного воздействия на среду этого вида хозяйственной деятельности. При этом при разведке и эксплуатации нефтегазовых ресурсов выделяется оценка загрязнения воды прежде всего нефтяными угле-водородами и оценка воздействия на донные отложения. В последнем случае список геохимических индикаторов значительно шире и включает концентрацию ряда химических элементов, содержащихся в повышенном количестве в буровых растворах (Ba), пластовых водах и т.д. Изменение гранулометрического состава осадков и структуры донных ландшафтов также может быть выражено через изменение геохимических параметров. Воздействие на окружающую среду при разведке и добыче других полезных ископаемых, к которым на шельфе ДВ морей относятся строительные пески и магнетитовые пески, проще оценить через изменение гранулометрического состава осадков и структуры донных ландшафтов, хотя эти изменения, в свою очередь, сопровождаются изменением и геохимических параметров среды.

Отдельно следует отметить влияние, которое оказывают добыча и переработка полезных ископаемых на берегу в случае, когда образующиеся стоки дренируются водотоками и выносятся в море. Для Дальнего Востока РФ, где добыча и переработка полиметаллических руд Восточного Сихотэ-Алиня является важной отраслью экономики, оценка этого вида хозяйственной деятельности очень важна. В соответствии с технологическими схемами добычи и переработки полиметаллических руд Дальнегорского района в р. Рудная попадает большое количество шахтных и сточных вод. В результате концентра2–3 порядка выше фона. Соответствующая геохимическая аномалия сформирована и в донных отложениях прилегающей прибрежной акватории. Поэтому содержание рудогенных металлов, а также их кларки концентрации в тех или иных компонентах экосистем являются удобными и надежными критериями техногенной нагрузки в регионе.

Туризм и рекреация. Геохимические индикаторы туристической и рекреационной деятельности связаны с оценкой качества утилизации твердых и жидких бытовых отходов. При отсутствии надлежащей очистки рекреационная деятельность может вести к избыточному поступлению в водотоки и прибрежные морские акватории биогенных элементов (растворенных форм азота и фосфора), детергентов и к бактериальному загрязнению.

Порты и гавани. Портовая деятельность может вести к загрязнению прилегающих вод широким спектром химических элементов и соединений, список которых определяется составом перерабатываемых грузов. В большинстве случаев портовая деятельность сопровождается увеличением концентрации в воде и в донных осадках нефтепродуктов, тяжелых металлов, фенолов, пестицидов. В то же время при должной организации портовая деятельность не сопровождается значительным загрязнением акватории, примером чего на Дальнем Востоке РФ может являться порт Восточный. Кроме того, даже при высоком загрязнении, оно, как правило, имеет локальный характер.

Нефтяное и химическое загрязнение. Как следует из названия, наиболее очевидным геохимическим индикатором является концентрация нефтяных углеводородов (НУ) в природных водах или в почвенном покрове. При этом желательно определение не общего (интегрального) содержания НУ, а применение газовой хроматографии для характеристики концентрации индивидуальных компонентов углеводородной смеси, каковой является любой нефтепродукт. Этот метод позволяет не только определить общий уровень загрязнения воды или почвы, но и выявить возможный источник загрязнения. Химическое загрязнение, если понимать его как дополнительное поступление какого-либо химического соединения в среду, сопровождает практически любую индустриальную хозяйственную деятельность, а не только химическое производство. Соответственно список геохимических индикаторов определяется в первую очередь списком химических элементов и соединений, поступающих в среду. Для машиностроительных предприятий это ряд тяжелых металлов (Cd, Pb, Ni, Cr), ПХБ и ПАУ, для коммунально-бытовых стоков добавляются Zn, Mn, Fe, биогенные элементы N и P, детергенты, фенолы.

Прибрежная урбанизация, индустриальные и бытовые отходы, системы очистки воды и стоков. Все эти виды деятельности сопровождаются поступлением коммунально-бытовых стоков как в водотоки, дренирующие городскую застройку, так и в прибрежно-морские воды. Типоморфные геохимические индикаторы перечислены выше и включают широкий спектр химических соединений: биогенные элементы N и P, детергенты, фенолы, растворенные металлы и металлы во взвешенном материале, ПХБ, ПАУ, интегральные показатели ХПК и БПК. При современной системе очистки интенсивность загрязнения коммунально-бытовых стоков существенно снижается, однако список химических загрязняющих соединений остается практически тем же. Особенно остро проблема городских стоков стоит в г.Владивостоке, где очищается лишь несколько процентов всех коммунальных стоков. Важной составляющей воздействия городских поселений в регионах с гумидным климатом является ливневая канализация, которая практически во всех городах востока РФ не очищается [1].

Все многообразие экологических проблем прибрежных вод, вызванных антропогенным воздействием можно условно разделить на три группы: (1) проблемы, вызванные поступлением в прибрежные воды вещества, в том числе потенциально опасных химических соединений, с прилегающей суши, из атмосферы и/или в результате деятельности на акватории; (2) проблемы вследствие чрезмерного прямого изъятия биологических ресурсов; (3) проблемы, связанные с уничтожением или деградацией биотопов. Эти вопросы подробно рассмотрены в соответствующих разделах данной информационной системы на примере прибрежно-морских территорий России в Японском море:

- Состояние природной среды и экологические проблемы .

- Загрязнение морских вод - Общая характеристика , Методы оценки уровня загрязнения .

- Выпадения из атмосферы - Общая информация , Методы оценки уровня загрязнения .

- Экологические последствия .

Некоторые примеры оценки экологической ситуации с использованием геохимических индикаторов в регионе северо-западной части Японского моря и прибрежной зоны Приморья приведены в табл. 1.

Таблица 1 - Оценка экологической ситуации в регионе северо-западной части Японского моря и прибрежной зоне Приморья по геохимическим индикаторам [1]

 

Литература

1. Прибрежно-морское природопользование: теория, индикаторы, региональные особенности / Арзамасцев И.С., Бакланов П.Я., Говорушко С.М. и др. - Владивосток: Дальнаука. 2010. 308 с.