Антропогенное воздействие на природные системы. Антропогенные нагрузки и их измерения. Методы изучения антропогенных изменений.

Воздействие человека – это все виды его деятельности и созданных объектов, вызывающие те или иные изменения в природных системах. Воздействие человека включает деятельность технических средств, инженерных сооружений, технорлогий произ-ва, а так же характера использования территорий и акваторий.

Воздействие может быть преднамеренным и непреднамер-м:

1.преднам-ное воздействие – это целенаправ-ное и сознательное действие, которое осущест-ся в процессе материального произ-ва с целью удовл-ния потреб-й об-ва. Н-р, для получения энергии строятся гидроэлект-ции, АЭС или для получения древесины осуществ-ся вырубка лесов; обустр-во рекреационных объектов, н-р, подготовка пляжей. Преднамеренное воздействие яв-ся предметом экономики, оно зарание планируется и финансируется.

2.непредн-ное воздействие – это побочные эффекты предн-х воздействий, н-р, сооруж-ние водохр-ща для ГЭС часто приводит к повышению уровня грунтовых вод, к разрушению береговой линии, к ухудшению кач-ва воды и другим незапланированным последствиям.

Побочные эффекты не всегда прояв-ся сразу. Часто эти послед-я имеют негативный хар-р для ОС. Существует неск-ко подходов к классификации антропогенных последствий:

1.по характеру проявления в пространстве они делятся на 3 вида:

А.точечные – это влияние отдельных предприятий, небольших населённых пунктов, небольших городов, влияние деревень, сёл, животноводч-х предприятий, санаториев.

Б. линейное воздействие – влияние различных коммуникаций.

В. Площадное влияние – воздей-вие ч-ка оказыв-щее на природные сист-мы на больших площадях. (распашка целинных земель, большие заводы и т.д.).

2.по масштабам ареалов в проявл-ся изменениях среды выделяют:

А. локальные

Б. региональные

В. Глобальные

3.по происхождению воздействия

А. механические, н-р, разрушение горных пород при добыче полез-х иск-х, распашка земель.

Б. физическое воздействие, н-р, выделение тепла в ОС. Радиоак-ное загрязнение ОС включ-ее испытание ядерного оружия, аварии на ядерных установках, либо в рез-те захоронения радиоак-х отходов, тепловое загрязнение ОС.

В. Химическое воздействие, выброс углек-го газа, угарного газа, разлив нефти при добыче.

Г. биологическое воздействие, н-р, интродукция человеком при внесении человеком какого-либо вида, н-р, картофеля, томатов, кукурузы и др.

Как из-но, воздействие ч-ка на прир-ые сист-мы осущ-ся с помощью технических средств. Техн-кие ср-ва могут быть стац-ми и не стационарные. К стационарным средствам от-ся инженернные сооружения – это любые, длительно сохраняющиеся на местности объекты, созд-ные человеком из естесс-х и искусс-х материалов, нап-р, пром-ные пред-тия, плотины каналы и тд. Их дейс-вие обычно локал-но в прос-ве и в больш-ве случаев длится непрерывно. Поэтому время существования инженерных объектов и период их воздействия на природную среду совпадают. В отличии от этого действие нестационарной техники кратковременно. Оно может период-ки повт-ся, но не яв-ся непрер-мы.

Иногда изменения в природе, вызванные нестац-й техникой могут сохр-ся долгое время.

Хар-р воздействия различных технических средств на природу неодинаков. По этому приз-ку тех-кие сред-ва дел-ся на 3 типа:

1. произ-щие ср-ва (системы).

2. нейтральные.

3. управляющие природой.

Произ-ные сист-мы объед-т добывание и перераб-ние предп-тия. К добыв-м от-ся горнодоб-ие пред-тия, лесохоз-ые и др. их воздействие сост-т:

1. изъятия из природной среды в-ва и энергии.

2. загр-ние ОС отходами произ-ва.

Перераб-щие системы возд-т на ОС вторым путём.

Сист-мы, управ-щие прир-ми процессами вкл-т неподвижные и регул-щие ср-ва.неподв-ные сред-ва пред-но ускоряют, замедляют или останавливают потоко воды, воз-ха, снега, твёрдых частиц и животных. К ним от-ся лесополосы, разл-ные ограждения. Регулир-щие сис-мы с помощью подвижных устройств позволяют усиливать или ослаблять потоки в-ва и осущ-ть направ-ные изменения прир-х компонентов. К ним от-ся плотины, затворы на каналах, насосные станции.

К нецтр-м средс-м от-ся здания, мосты, нефтезаводы, газопроводы. Они не расчитаны на изъятие веществ и энергии, не имеют отходов, но сами своим присутствием могут служить помехой движения воды, воздуха или миграции животных. Исходя из особенностей взаимод-вия техники со средой выд-т произ-ные и обсл-щие технические сис-мы.

Произ-ные сис-мы служат для извлечения в-ва и энергии из ОС и для их перер-ки в необ-мую человеком продукцию. Обсл-щие с-мы пред-ны активными сред-ми, кот-ые предн-ны для изменения физико-геогр-х условий и пассивными средс-ми, не оказ-ми ни какого воздействия. Наиб-й интерес для ПП оказывает активные природные с-мы, т.к. они вызывают целенаправ-ные сдвиги в природной среде и могут препят-ть недлаг-м изменениям, связ-м с функ-м произ-х систем.

Исаченко выделил 2 основных типа воздействия на ОС:

1. воздей-ие, связанноес видами хозяйст-й деят-тя, напр-х на использование биологич-го потенциала природных сис-м. это антропог-ное возд-вие связано с изъятием из природы биомассы:вырубка лесов, сбор ягод, грибов, охота и использование почвенных ресурсов. С развитием сель-го х-ва этот тип антр-го воздействия на природу значительно увеличился.

2. антропогенное воздействие на РС, связанное с вторичным, т.е. с перераб-м произ-вом и урбанизацией. В историческом масштабе эта форма воздействия воз-ла срав-но недавно, её ощутимые последствия для ОС начали прояв-ся в 20в. С развитием индустрии и урбанизации появ-сь спец-кие типы использ-ия земель: территории, изым-ся под об-ты не имеющих аналогов в прир-м лалд-те, т.е. под насел-ные пункты с пром-ми предп-ми, с жилыми кварталами, под дороги, трубопроводы и др. инженерные сооружения.

Распространение этих угодий имеет… характер, однако масштабы их воздействия на ОС значительно превосходят доиндустриальные формы. Здесь главным фактором воздействия оказываются производственные и коммунальнобытовые отходы, которые включаются в системы технологической миграции химических элементов. Особенно активно их распространение происходит в атмосфере, по средам которых они быстро перемещаются на большие расстояния, постоянно охватывая всю биосферу. В настоящее время индустриальные методы воздействия на природу интенсивно протекают в традиционные формы хозяйственной деятельности, например, в с.х-ве, в лесном хо-ве и т.д. Подводя итог всему сказанному, в общем плане сущность антропогенного воздействия на природные системы можно определить как:

1. изъятие вещества и энергии из ОС.

2. при внесении в природу различных отходов производства и др в-тв.

3. трансформацию компонентов и процессов в природных системах и их структуру.

4. при внесении в природу чуждых для неё технических и техногенных объектов.

Для изучения антропогенного воздействия на природную среду необходима его количественная оценка и выявление закономерностей распр-ния в прост-ве.

Антропогенная нагрузка – это количественная мера воздействия человека на природные системы, выраженная в форме изъятия при внесении и перемещении вещества и энергии. Антропогенная нагрузка может быть целенаправленной, т.е. она необходима для поддержания фунционирования ландшафта в заданном режиме. Н-р, распашка, полив, внесение удобрений, прополка сорняков, создание интенсивных объектов и т.д. Так же антропогенная нагрузка может быть побочной, проявляясь в виде загрязнения среды, возникновения неблагоприятных воздействий, н-р, заболачивание, иссушение, вторичного засоления, в виде разрушения структуры природных компонентов и в виде побочных явлений.

Различают нагрузку на чисто природные системы и на уже изменённые человеком природные комплексы.

Для первых любое воздействие со стороны человека будет являться направленным, н-р, строительство плотины на реке или распашка луга, вырубка леса. Для изменённых комплексов нарушающей яв-ся новое воздействие, оказывающее сверхиспытанное ранее воздействие.

Для определения величины нагрузки используются показатели, характеризующие основные виды воздействия на природные системы и их ресурсы. К ним относятся ресурсоёмкость, землеёмкост, отходность.

Ресурсоёмкость – это показатель, отражающий размеры изымаемого из природы вещества и энергии.

Землеёмкость – это показатель, определяющий размеры территории, нарушаемой или используемой человеком при том или ином виде деятельности:

1. в качестве простраственной основы для развития производства и расселения людей.

2. как источник биологических ресурсов.

Отходность – это показатель, отражающий размеры поступающих в природу отходов производства и потребления в виде вещества и энергии. Количественным выражением этих показателей служат в соответствии коэффициент использования ресурсов территории, коэффициент использования земель и коэффициент привнесения вещества и энергии:

Кол-во изъятого в-ва

Кир = ---------------------------------------

Запас вещ-ва

Кол-во использ-х земель

Киз = --------------------------------------------

Общая площадь земель

Кол-во прив-го в-ва

Кив = --------------------------------------------

Фоновое содер-ние в-ва

Большое значение имеет определение норм нагрузки на природные системы, т.е. величины антропогенного воздействия не приводящего к нарушению наиболее важных социально-экономических ф-ций и механизмов самовосстановления этих компонентов. Предельно допустимой нагрузкой считается та нагрузка, выше которой разрушается структура природной системы и нарушается её ф-ции. Величины нагрузок и характер антропогенных воздействий на ландшафт и экосистему тесно связано с видами природопользования. Н-р, глубокое и разностороннее воздействие на природные системы оказывает горнообразующая промышленность. В мире ежегодно добыв-ся около 300 млрд тонн горных пород, что ведёт к образованию разрушенных выемок, н-р, открытых карьеров, технологических просадок, а так же форм техногенной аккумуляции, в том числе терриконов, отвалов пустой породы, насыпей. По оценкам учёных на каждые 1000т добытых горных пород разр-ся 30м2.

Мощным фактором воздействия на природную среду выступает энергетика, так же большой вклад вносит и перераб-щая пром-ть. В РФ промыш-е об-ты потр-т около 30% добываемой из водоёмов воды, сбрасывает более 50% объёма промышленных сточных вод, объкты энергетики в соотв-вии с пром-ми предприятиями спос-т пост-нию в ат-ру примерно 60% от всех загрязняющих веществ. Основными загрязнителями яв-ся предпр-я энерг-ки, предп-я чёрной и цветной металлургии, нефтехимические предприятия и произ-ва строит-х материалов.

Строительное воздействие на ланд-ты сопровож-ся физическим показатем и засыпкой отрицательных форм микро- и мезорельефа.

Строит-ное воз-вие прояв-ся в промыве грунта, в строит-ве плотин, в полном разрушении почвенного покрова.

В настоящее время в развитых странах застроин-ми террит-ми занята различная площадь. Например, в Нидерландах на эту территорию приходится около 31% от всей площади страны. В Германии и Франции более 13%, в Австрии и США более 11%, в нашей стране более 6,5%.

Водохоз-ная деят-тьна природные системы прояв-ся в формировании новых ранее отсут-х водных объектов: каналов, водохранилищ, выпрямленных русел рк, заборе воды, в изменении гидрологического и гидрохимического режима водоёма, в изменении ландшафтгой структуры примен-х к водоис-м территорий.

Влияние с.х, на природные системы состоит в изъятии биомассы растений, в отчуждении питательных веществ в месте с собранным урожаем, при внесении в почву различных химических сооружений в виде удобрений и ядохимикатов, перераспределении в-тв, которые проис-т при вспашке или мелиорации, в изменении фитоценозов, в уплотнении почвы, при использовании с.х-ной тяжёлой техники и т.д. В целом с-кое х-во выступает как наиболее мощный фактор напряжения естественных экосистем, т.к. с.х-ные угодия занимают примерно 35% от всей территории суши.

Лесохозяйственное воздействие разделяется на эксплот-ные, связанные с изъятием биомассы на подгот-ное воз-вие и на возд-вие,связанное с мероприятием по уходу за лесом: создание просек и т.д. неибольший вред лесному сооб-ву наносит сплошные вырубки, т.к. они изменяют струк-ру и видовой состав фитоценоза, св-ва почвы, уровня и режима грунтовых вод, поверх-го стока, микроклимата и экосистемы в целом.

Рекреац-ное возд-вие выраж-ся в уплотнении почвеного покрова, в деградации растительности, в проведении различных мероприятий по усилению пейз-й род-ти природных объектов. Н-р, вдоль водоёмов высаживают плакучую иву и д.р.

Для определения рекреационной нагрузки чаще всего используют показатели, хар-щие к-во отходов приходящие на единицу площади рекреационного объекта за опред-й промежуток времени.

Рассмотренные виды антропогенного воздействия не редко сочет-ся и даже наклад-ся друг на друга в пределах одной природной системы. Н-р, в урбанизованных ландшафтах совм-ся строит-ные, пром-ные, рекреационные, с.х-ные и др. нагрузки. В территориальном аспекте отдельные виды воздействий или их сочетание изучается на 3 уровнях разм-ти:

1. на элементарном уровне, подраз-т либо какое то предп-тие, либо животноводч-й комплекс и др.

2. на локальном уровне, который предус-т сочетание предп-й с городскими и сельскими…, транспортные магистрали, многоотраслевые с.х-ные предприятия.

3. региональный, который включает территориальную группу населённых пунктов, промыш-ные или с.х-ные регионы, так-же крупные транспортные системы, многоотраслевые.х-ные объекты, занимающие большую площадь. Наиб-й интерес в ПП-нии вызывает изучение локальных и региональных воздействий.

Одним из основных методов изучения антропогенной нагрузки яв-ся картографический метод. Его использование предполагает выбор репрезентативных показателей воздействия на природу. Обним из таких показателей яв-ся плотность населения. Это интегральный показатель, который чаще всего используется для х-ки антроп-й наг-ки на прир-ные сис-мы рег-го уровня. Изменения с плотностью населения сог-ся уровень хозяйственной освоен-ти территоории, интенсивность хоз-й деят-ти, рост потребления природных, земельных, рекреационных, водных ресурсов, рост автомобильного парка, кол-ва коммунально бытовых отходов, отходов производств, загрязнения ОС и т.д. Для оценки антропогенной нагрузки на с.х, ланд-ты исп-ся показ-ль распах-ти территорий, а вряде случаев в качестве допол-го показ-ля здесь использ-ся и плотность населения.

Для сравнительной оценки нагрузки локального характера, связанных с воздействием пром-ти, урбанизации лбычно используют плотность выбросов загряз-х веществ в ат-ру, которое расчитывается на единицу площади территории, где происходит оседание загряз-х веществ. Вспом-ное знач-е в этом случае имеет плотность город-го населения.

Для каждого из названных показателей принята шкала из 8 ступеней. В соответствии с этой шкалой выделенные лан-ты мезореч-ны России по каждому показателю в отдельности. За тем по их сочетанию сводятся в группы, которые в свою очередь по шкале об-й плотности населения объед-ся в 9 укреплённых регионов. Полученная оценочная классификация положена в основу содержания ряда карт антропогеной наргузки крупных регионов РФ.