Обоснование границ ПТГС, направленность и интенсивность техногенного воздействия

Оценивая причины и следствия взаимодействия техногенного ядра и природной основы ПТГС, разрабатывая прогноз преобразования природной среды и содержание природоохранных проектов и мероприятий, приходится сталкиваться с необходимостью определения границ ПТГС, направленности и интенсивности техногенных воздействий на природную их основу. В частности, нередки cлучаи, когда производственные комплексы, граничащие друг с другом, взаимосвязаны сырьевыми, энергетическими и даже людскими потоками и образуют функциональное или пространственное (территориальное) сообщество, отвечающее границам крупных городов или их агломерациям (мегаполисам). Следовательно, характернейшая черта ПТГС - открытость границ, а их установление всегда условно и определяется целями исследования. Поясним это простейшим примером.

Известно, что по обе стороны автомобильной дороги возникает полоса загрязнения почвы соединениями свинца и бенз-а-пиреном. Очевидно, что ширина этой полосы будет контролироваться границей соответствующей геохимической аномалии, которая и определит контур целесообразных геохимических исследований. Он может быть передвинут дальше от дороги в случае повышения чувствительности анализа. Или наоборот, полоса изучения будет сокращена, если исследованию будут подлежать только загрязнения, содержание которых превышает предельно допустимые концентрации для почв. И совсем другой будет граница гидрогеологических исследований, направленных, например, к изучению полосы дренирования местности водопонижающими придорожними кюветами.

Границы ПТГ и особенно - определяющиеся загрязнением природных объектов могут быть весьма различны в различных средах, например в почве, поверхностных водах, атмосферном воздухе. Известно, что загрязнение воздушного бассейна современного крупного промышленного города может распространяться до 1000 километров от его административной границы. В речном потоке факел загрязнения воды нефтепродуктами может быть "оторван" и отнесен течением от источника загрязнения на расстояния более 300 километров. На сотни квадратных километров простираются депрессионные воронки уровня подземных вод по периферии крупнейших карьеров Курской магнитной аномалии и более 100 км ощущается подпор грунтовых вод по периферии Каракумского канала. В подобных условиях, в освоенных промышленностью и сельским хозяйством регионах, правомерно выявление не границ в контурном их понимании, а граничных зон взаимовлияния смежных ПТГС.

Помимо границ в плане, при исследовании ПТГС всегда возникает необходимость выявления глубины распространения зоны воздействия инженерных объектов на природные, в частности - геологические тела и заключенные в них подземные воды. Необходимость глубинного изучения ПТГС определяется далеко не только теоретическим интересом, но, главным образом, практическими реалиями и, в частности, устойчивостью зданий и сооружений, качеством подземных и взаимосвязанных с ними поверхностных вод.

В общем случае, в условиях артезианских гидрогеологических структур эта глубина может определяться положением в разрезе регионального водоупора, залегающего ниже самых глубоких подземных выработок или буровых скважин, в условиях развития кристаллических пород - мощностью зоны открытой трещиноватости. В особо сложных геоструктурных условиях, в частности при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, в т.ч. водохранилищ, в зонах активного тектогенеза, прогноз реакции геологической среды может потребовать достаточно глубоких исследований, измеряемых многими сотнями, а иногда и тысячами метров.

Оценивая воздействие техногенного ядра на природную основу ПТГС практически всегда приходится учитывать многообразные последствия таких воздействий. Да и сами воздействия бывают неоднозначны. Хотя в принципе направленность воздействия ядра ПТГС на природную основу можно свести к четырем группам:

· изъятие вещества из системы (добывающие ПТГС),

· привнесение вещества в систему (строительство, водохранилища, золошлакоотвалы, всякого рода свалки),

· рассеивание вещества (например аэрозолей, гербицидов или минеральных удобрений)

· перемещение (перераспределение) вещества.

Классификация эта несколько условна и требует кратких пояснений.

В частности - рассеивание вещества в системе можно рассматривать как частный случай привнесения вещества. Разница состоит в том, что в последнем случае привносится масса вещества, сопоставимая с массой системы, тогда как рассеивается масса вещества бесконечно малая в сравнении с массой системы, но обладающая высокой химической активностью и воздействующая на природные объекты системы не массой, а именно химически. Перемещение массы вещества реализуется в некоторых добывающих системах, в которых масса полезного компонента бесконечно мала в сопоставлении с массой перемещенного вещества. Это можно показать на примере добычи алмазов или золота, когда масса полезного продукта измеряется каратами или килограммами, а переработанной породы - тысячами и миллионами тонн. Частным случаем перемещены массы вещества можно рассматривать течение грунтов под влиянием нагрузки, оползневые, селевые и иные процессы, спровоцированные техногенным воздействием.

Изменения свойств природной среды многообразны и проявляются в нарушении геохимического баланса веществ, снижении прозрачности атмосферы, возникновении наведенных радиомагнитных и электрических полей, изменении величены альбедо подстилающей поверхности. В частности, загрязнение поверхности снежного покрова в угледобывающих районах и по периферии промышленных комплексов приводит в северных мерзлотных условиях к раннему снеготаянию, деградации высокотемпературной "вялой" мерзлоты, интенсификации термокарстовых процессов.

Наряду с направленностью, характером воздействий на природную основу, реакция последней во многом определяется интенсивностью воздействий, темпами развития техногенеза, вкладываемыми в технические средства мощностями, количеством загрязняющих веществ, сбрасываемых за единицу времени. Темпы воздействия техногенеза на природную среду пожалуй наиболее сложная для изучения категория в силу нередко высокой их динамичности и изменчивости.