«ЭКОЛОГИЯ: СИНТЕЗ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО, ТЕХНИЧЕСКОГО И ГУМАНИТАРНОГО ЗНАНИЯ Материалы II Всероссийского научно-практического форума Саратов, 6 – 10 октября 2011 года С арат ов Издательство СГТУ 2011 УДК 5 ББК 20 ...»

Оставшаяся за 40-мильной зоной часть Каспийского моря находится под общим управлением в соответствии со специальными договоренностями.

Позиция Азербайджана имеет двоякий характер. Во-первых, это признание Каспия пограничным (или федеративным) водоемом, разделенным на секторов, каждый из которых прикреплен к конкретному государству, владеющему данной территорией на основе исключительного права на био- и энергоресурсы, разработку дна моря и т.д. Любая же деятельность другого государства в этом секторе возможна только при согласии прибрежного государства. Второй вариант основан на Конвенции ООН, действующей с ноября 1994 года, согласно которой каждое прибрежное государство имеет право на 12-мильные территориальные воды. Причем, в данном случае суверенитет прибрежного государства распространяется на все пространство, включая воздушное и недра дна. Вместе с тем, за пределами указанной морской территории начинается исключительная экономическая зона прибрежной страны, ширина которой не должна превышать двухсот морских миль. Казахстан принципиально не согласен с выше указанными вариантами и предлагает разделить Каспийское море на экономические зоны по линии, равноотстоящей от противолежащих точек берегов; при этом в пределах каждой зоны государства должны иметь исключительные права на разработку и использование природных ресурсов.

Взаимодействие стран Прикаспийского региона наиболее активно ведется в соответствии с разработкой и внедрением Каспийской Экологической Программы (КЭП, 1998 г.), которая является основой для реализации региональной Конвенции по защите морской среды Каспийского моря (2008 г.), включающей, в свою очередь, четыре новые Протокола, а также региональные и национальные Планы Действий. Основной ошибкой в решении современных проблем Каспия является их дифференциация на политические, экономические, экологические и др. Наиболее главной из всех является проблема политико-правового статуса Каспийского моря.

АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ ПРИ ОСВОЕНИИ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ СЕВЕРНОГО КАСПИЯ

Разработанные прежде всего американскими учеными методы анализа риска позволяют оценить ущерб окружающей среде и обществу в экономических и управленческих категориях и на основе этого сформировать оптимальный вариант экологической, технологической и социальной политики. Ряд работ, опубликованных за рубежом, представляет общую стратегию оценки риска как комплекс взаимосвязанных системных исследований техногенного воздействия на окружающую среду, которые включают: идентификацию опасности, оценку риска и формирование системы контроля и управления.

Разведка и разработка нефтяных месторождений в Каспийском регионе связана с рядом природных опасностей, которые играют определяющую роль при заложении скважин, морских разработках, проводке трубопроводов и строительстве морских терминалов. Эти опасности характеризуются локализацией, частотой встречаемости и величиной ущерба при производственной деятельности.

Природные опасности создают условия для развития неблагоприятных событий в процессе производственной деятельности. В этом случае они действуют как факторы природных опасностей, создавая соответствующую среду для технологических операций. Для акватории Северного Каспия характерен следующий набор этих опасностей и соответствующих факторов.

Природные опасности Факторы природных опасностей -аномально-высокие давления; -выбросы нефти и газа;

-сероводород и меркаптаны; -загрязнение воздуха и воды;

-опасные геологические структуры; -оседание поверхности;

-газонасышенные зоны; -землетрясения;

-изменения уровня моря; -слабые грунты;

-нагонные явления; -ветровое воздействие;

При оценке природных опасностей необходимо исходить из многофакторности их влияния на различных участках акватории и изменении их свойств во времени. Поэтому имеет смысл оценивать их последствия на основе построения частных моделей. Интегральные риски оцениваются на основе сложения рисков, рассчитанных по частным моделям. Такой подход к оценке риска является общепринятым, поэтому принимается следующая схема оценки риска при проведении технологических операций в Северном Каспии:

- выделение основных видов операций (систем), (строительство платформ, бурения скважин, добыча нефти и газа, транспорт углеводородов);

- декомпозиция систем с целью выделения частных операций и построения частных моделей;

- оценка «передаточной функции» между природными опасными факторами и частными технологическими операциями;

- оценка рисков и их ранжирование.

Анализ риска сложных природно-технологических систем весьма трудоемкий процесс, требующий привлечения квалифицированных специалистов из различных областей знаний. В соответствии с методическими указаниями по проведению анализа риска опасных производственных объектов (РД 03-418-01) была принята следующая последовательность операций:

1) «Анализ видов и последствий отказов». Метод был модифицирован к природным условиям Северного Каспия с соответствующим набором природных опасностей и опасных факторов. Основой для анализа является разработанная нами «матрица системных связей природных опасностей и безопасности технологических операций», которая позволяет анализировать влияние опасных факторов на соответствующие технологические операции.

Каждому такому сочетанию дается экспертная оценка уровня риска (высокий, средний, низкий и отсутствие риска), т.е. бальная оценка. Баллы могут складываться, что может характеризовать интегральную оценку риска для сочетаний операций или операции в целом. Таким образом, такой подход носит черты полуколичественной оценки риска и может стать основой для последующего ранжирования рисков и выбора наиболее значимых событий для детальных исследований.

2) После ранжирования рисков на основе качественного анализа проводится количественная оценка риска наиболее значимых событий и отказов. Вероятностные параметры выбираются на основе существующих баз данных, полученных при освоении месторождений нефти и газа на море.

Оценка ущерба определяется на основе разработок и рекомендаций выполненными различными авторами и стоимости оборудования и материалов, которые используются при освоении морских месторождений в Северном Каспии.

3)По результатам анализа определяются опасные факторы, которые формируют различные виды риска, и разрабатываются мероприятия по снижению риска до приемлемого уровня.

На основании качественной оценки риска выделены следующие события (отказы), которые требуют более детального рассмотрения и более точной оценки. К таким событиям относятся:

1) Разрушение платформы в результате дрейфа льда.

2) Разрушение платформы в результате выбросов «верхнего» газа, образования грифонов и разрушения устьевого оборудования скважины.

3) Открытый выброс нефти и газа при бурении скважины. Ситуация будет осложняться присутствием сероводорода (месторождение Хвалынское).

4) Утечки нефти и газа из эксплуатационных скважин, загрязнение моря и пожарная опасность на платформах.

5) Утечки нефти и газа при транспорте по трубопроводам и танкерных операциях. Загрязнение моря.

В настоящее время выполнен ряд работ, где был проведен анализ имеющихся материалов по нормативной базе и методологии анализа риска, применительно к задачам проектов по освоению месторождений нефти и газа в Северном Каспии. Так как риск имеет стоимостное выражение, то основным методом его управления является экономический. Страхование рисков – наиболее популярный метод управления. Реализация мероприятий по управлению рисками приводит к перераспределению денежных потоков внутри организации.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ В ТЕХНОЛОГИИ

РЕКУЛЬТИВАЦИИ КАРЬЕРОВ

Средний коэффициент использования отходов в качестве вторичного сырья в России можно оценить примерно в одну треть их общего объема, что в 2–2,5 раза ниже, чем в более развитых странах. Такая низкая степень использования вторичного сырья приводит к его накоплению, как правило, на промышленных площадках самих предприятий.

В крупных промышленных городах Саратовской области (Саратов, Балаково) остро стоит проблема накопления и необходимости утилизации техногенных отходов 4 класса опасности, таких как фосфогипс и осадки сточных вод.

Фосфогипс - крупнотоннажный отход производства фосфорной кислоты, образующийся на ООО «Балаковские минеральные удобрения». В настоящее время этот отход практически нигде не используется. Ежегодно более двух миллионов тонн фосфогипса направляется в отвал для открытого складирования, в нём сконцентрировано более 40 млн. тонн [Доклад, 2010].

Образование осадков сточных вод (ОСВ) в г. Саратове составляет 30от общего количества отходов производства и потребления. В результате функционирования биологических очистных сооружений ООО «Саратоворгсинтез» к 2009 году накоплено более чем 1,3 млн.т. ОСВ [Доклад, 2010].

Известно, что при длительном хранении механически обезвоженных осадков (кека) на площадках депонирования происходит глубокая минерализация органических веществ до их остаточного содержания 20- %, влажность составляет менее 50 %, основными макрокомпонентами осадков становятся инертные вещества. Описанные свойства осадков делают возможным их использование в качестве наполнителя (инертного материала) для технической рекультивации отработанных карьеров [Беляева С.Д., 2007].

Целью данной работы является изучение возможности использования техногенных отходов (кека и фосфогипса) в качестве компонентовнаполнителей при рекультивации карьеров. Это может способствовать экономии природных рекультивационных материалов и позволит восстановить нарушенный ландшафт с одновременным решением проблемы размещения отходов.

Искусственные геохимические барьеры создают в основании участка складирования (выработанного карьера) для обеспечения инженерной защиты подземных вод от проникновения загрязняющих веществ, в том числе тяжелых металлов. Известно [Парамонова Е.Ю., 2010], что для создания барьера применяют различные сорбционные материалы (активированный уголь, глина, опока, вермикулит, диатомит). В последние годы внимание исследователей привлекает природный минерал глауконит.

Его отличают хорошие адсорбционные и катионообменные свойства, а также распространенность, доступность и дешевизна, что делает перспективным использование глауконита для разных целей.

Данные исследования проводились с использованием механически обезвоженного осадка сточных вод с площадки депонирования («старых осадков») биологических очистных сооружений ООО «Саратоворгсинтез» и отвального фосфогипса ОАО «Балаковские минеральные удобрения».

Определена массовая доля металлов в кеке и фосфогипсе на рентгеновском флуоресцентном спектрометре «СПЕКТРОСКАН MAKC G2E». Результаты представлены в табл. 1.

компонент Средние 614 21 7 705 45 61 11 20372 420 77 значения С, мг/кг в кеке Средние 17051 4 70 26 23 12 38 1282 77 52 значения С, мг/кг в фосфогипсе Для устройства эффективного геохимического барьера определено оптимальное массовое соотношение отходы (кек, фосфогипс): глауконит Исследована сорбционная способность глауконита в пробах с отходами, уложенными в смеси и послойно по отношению к ионам Cu, Cd, Pb.

Показано, что эффективность сорбции ионов Cu, Cd, Pb составляет 70 - 84%.

Установлено, что глауконит эффективнее поглощает ионы меди (76 - 84%) и кадмия (81 – 83%), а ионы свинца - в меньшей степени (67 – 73%).

Определено оптимальное соотношение кек: фосфогипс которое составляет 70: 30. Отходы при этом укладываются слоями.

Кроме того установлено, что сам фосфогипс проявляет сорбционные свойства по отношению к ионам никеля, поглощение которого составляет 75%. Однако, в фильтрате обнаружено увеличение содержания ионов кадмия. Вероятно, это связано с тем, что повышенная кислотность среды способствует вымыванию ионов кадмия из фосфогипса. Следует отметить, что в составе фосфогипса присутствуют фтористая и фосфорная кислоты, которые обеспечивают образование нерастворимых стойких соединений фторидов и фосфатов тяжелых металлов.

Полученные результаты показали возможность применения техногенных отходов и глауконита при рекультивации отработанных карьеров нерудных материалов.

1. Беляева С.Д., Гюнтер Л.И. Управление осадками сточных вод – важнейшая экологическая проблема // Водоснабжение и сан. техника. - 2007. - № 1.

2. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Саратовской области в 2009 году. – Саратов, 2010 – 280 с.

3. Парамонова Е.Ю., Щербакова Л.Ф. Разработка геохимических барьеров для защиты подземных вод от загрязнителей // Экологические проблемы промышленных городов: сб. науч. тр. / Сарат. гос. техн. ун-т; под. ред. Е.И.

Тихомировой. Саратов: СГТУ, 2011 -. Ч.2. – С. 164 - -167.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ЭКОЛОГИИ

Экологические процессы формируются в пределах зоны толерантности абиотических и биотических факторов, которые оказывают влияние на регуляцию численности видов, закономерные изменения в динамическом равновесии и в ходе сукцессий. Те же факторы являются основополагающими при оценке биологической продуктивности трофических уровней, организации искусственных экосистем и при разработке принципов развития человеческого общества в пределах общих законов взаимодействия человека и биосферы [11, 13]. Таким образом, задачи экологии по изучению взаимодействия факторов, объектов и субъектов носят вероятностный характер, а их решение может быть найдено в форме случайных функций или процессов [5]. Неопределенность же состояния объекта (субъекта) по отношению к какому-либо фактору также является вероятностной характеристикой их экологических состояний.

Поэтому экологические процессы можно интерпретировать как информационные, состоящие из конечного (бесконечного) числа упорядоченных состояний или событий. Анализ таких процессов удобно выполнять, используя правила теории алгоритмов А. Н. Колмогорова [10].

Алгоритм Гi, примененный к начальному состоянию S из множества алгоритмов G (траекторий процесса), должен иметь решение или заключительное состояние В.

Алгоритмический процесс расчленяется на отдельные шаги заранее ограниченной сложности; каждый шаг состоит в непосредственной переработке состояния S, возникшего к этому шагу, в состояние где F – информационный оператор.

Процесс переработки продолжается до тех пор, пока либо не произойдет безрезультатная остановка, если информационный оператор F не определен для получившегося состояния, либо не появиться сигнал о решении. Не исключается возможность бесконечного продолжения процесса, если никогда не появиться сигнал о решении Непосредственное преобразование производится лишь на основании информации об активной части состояния S При использовании такого подхода выполнен информационный анализ процессов молекулярного уровня [4], онтогенеза растений [7, 8], физиологического развития человека [9], а также поведения оператора транспортного средства (водителя) в среде обитания [3]. В результате информационного анализа появляется возможность раскрывать условия и механизмы появления и функционирования упорядоченных систем для всех уровней организации биосферы. Чем выше уровень этой организации (молекулярный биосферный), тем меньше степень ее детерминации.

Основным же критерием формирования упорядоченности случайных событий в экологических процессах является минимальная вероятность их разрушения.

1. Волькенштейн, М. В. Биофизика: Учеб. руководство / М.В. Волькенштейн;

2-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука. 1988. – 592 с.

2. Глухов, А.Т. Минимальная вероятность ущерба – цель живых организмов // А.Т. Глухов; Антропогенная трансформация природных экосистем:

материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. / Под ред. А.И. Золотухина. – Балашов :

Николаев, 2010. – С. 33 – 37.

3. Глухов, А.Т. Минимальный риск ущерба – целевая функция системы “водитель-автомобиль” // А.Т. Глухов, Т.А. Глухов; Новости в дорожном деле. Научно-технический информационный сборник. – М.:Информавтодор.

– 2007. Вып. 4. С. 24 – 48.

4. Глухов, А.Т. Информационные процессы биологических молекулярных взаимодействий // А.Т. Глухов, С.И Калмыков; Экологические аспекты развития АПК : материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня рождения проф. В.Ф.

Кормилицина / под ред. С.И. Калмыкова. – Саратов : изд. “КУБиК”, 2011. – С. 32 –37.

5. Глухов, А.Т. Случайные процессы в экологии организмов // А.Т. Глухов, С.И. Калмыков; ФГОУ ВПО “Саратовский ГАУ”. – Саратов, 2011. – 147 с.

6. Информатика. Базовый курс. 2-е изд. / Под ред. С.В. Симоновича. – СПб.:

Питер, 2005. – 640 с.

7. Калмыков, С.И. Детерминация и случайность в физиологии растений / С.И.

Калмыков, А.Т. Глухов; Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И.

Вавилова. – 2009, № 12, С. 25 – 30.

8. Калмыков, С.И. Информационная значимость этапов онтогенеза растения / С.И. Калмыков, Л.П. Шевцова, А.Т. Глухов; Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. – 2010, № 3, С. 15 – 20.

9. Калмыков, С.И. Энтропия, информация и экологический риск. / С.И.

Калмыков, А.Т. Глухов; Нива Поволжья. Научно-теоретический и практический журнал для ученых и специалистов. Пенза: ФГОУ ВПО Пензенская ГСХА, № 2(7). 2008. – С. 91 – 95.

10. Колмогоров, А.Н. Теория информации и теория алгоритмов. / А.Н.

Колмогоров; М.: Наука. 1987. – 304 с.

11. Кузнецов, Вл. В. Физиология растений: Учеб. для вузов / Вл. В.

Кузнецов, Г.А. Дмитриева; М.: Высш. шк., 2005. – 736 с.

12. Мантуpов, О.В. Толковый словаpь математических теpминов: Пособие.

для учителей. // О.В. Мантуpов, Ю.К. Солнцев, Ю.И. Соpокин, Н.Г. Федин;

Под pед. В.А.Диткина. – М.: Пpосвещение, 1965. – 540 с.

13. Шилов, И.А. Экология: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов / И.А. Шилов; – 4-е изд., стер.– М.: Высш. шк., 2003. – 512 с.

14. Яглом, А.М. Вероятность и информация. / А.М. Яглом, И.М. Яглом; М., Наука., 1973. – 511 с.

УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ КАК ФЕНОМЕН

ЭКОНОМИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ РОССИИ

- каждый человек имеет право на здоровую жизнь в благоприятной для него окружающей среде;

- улучшение качества жизни людей возможно только в допустимых пределах энергоемкости экосистем;

- обеспечение возможности удовлетворения основных жизненных потребностей как нынешнего, так и будущих поколений людей должно осуществляться при сохранении окружающей природной среды;

основой стабильного социально-экономического развития человечества являются закономерности биотической регуляции, сопровождающейся сохранением и увеличением биоразнообразия;

- фундаментом рационального природопользования должно являться научно обоснованное использование как возобновимых, так и невозобновимых ресурсов, а также утилизация и безопасное захоронение различных отходов;

- реализация научно обоснованной демографической политики, направленной на стабилизацию численности народонаселения и оптимизацию масштабов его деятельности;

- проведение эффективных мероприятий, предупреждающих ухудшение состояния окружающей природной среды предотвращающих экологические и техногенные катастрофы;

- использование разных форм собственности и механизма рыночных отношений, ориентированных на обеспечение общественной безопасности;

- сохранение и развитие культур, традиций и среды обитания малых народов и этносов;

- экологизация сознания и мировоззрения человека с целью выдвижения интеллектуально-духовных ценностей на приоритетное место по отношению к материально-вещественным;

- суверенные права каждого государства на разработку собственных природных ресурсов должны реализовываться без ущерба экосистемам за пределами государственных границ;

- развитие международного сотрудничества с целью сохранения, защиты и восстановления целостности глобальной экосистемы Земли (биосферы);

- реализация свободного доступа к экологической информации и создание соответствующей базы данных, включающей национальные и глобальные коммуникации и другие средства информатизации;

- создание природоохранного законодательства, учитывающего экологические последствия предполагаемых действий и повышение ответственности за экологические правонарушения (в том числе обеспечение компенсации лицам, пострадавшим от загрязнения окружающей среды).

Основу общих принципов перехода России на модель устойчивого развития составляют такие понятия, как исходная установка переходного периода, цели самого устойчивого развития, используемые средства для достижения основной цели, мониторинг окружающей среды, экологическое воспитание и образование, функции государственного аппарата, активное участие общественности и эффективность внутренней и внешней торговли.

Исходная установка состоит в понимании того, что, несмотря на относительные богатства России природными ресурсами, их запасы ограничены, а емкость окружающей среды лимитирует образование различных отходов. Исходная установка включает также соблюдение равных прав всех видов популяций на жизнь, поскольку большинство организмов могут рассматриваться как ресурсы и даже источники сырья. Именно отказ от антропоцентризма означает необходимость применения экологических методов для практической реализации оптимального природопользования.

При ограниченных ресурсах устойчивому развитию должно соответствовать такое распределение прав собственности на них, при котором: каждый ресурс имеет своего собственник; права собственности четко фиксированы законом;

существует судебная защита прав собственности; наиболее высокими приоритетами являются экологические ценности. В качестве основных средств достижения баланса в системе «природа - производство - человек»

могут быть рекомендованы следующие: создание резервных фондов на случаи чрезвычайных ситуаций; значительное сокращение количества отходов и потерь энергии; углубление разделения труда между разными регионами (обладающими различными сочетаниями природных ресурсов) и увеличение межрегионального товарообмена; выпуск долговечных материалов и товаров из них; замена невозобновимых ресурсов возобновимыми. Стратегическим направлением государства является постановка целей и задач развития. В тактическом отношении в обязанности государства входят: организация стабилизирующих реформ; ценовая политика, стимулирующая сокращение энерго- и материалоемкости производств; выпуск оборудования ресурсосберегающего назначения и сохраняющего качество окружающей среды; разработка единой системы экологических, экономических и социальных показателей, соответствующих целям устойчивого развития; проведение дифференцированной политики в отношении освобождения от обычных таможенных сборов, экспортируемых и импортируемых машин, оборудования и материалов, обеспечивающих повышение качества окружающей среды и сокращение потребления невозобновимых ресурсов.

ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДАМИ

НА ЛОКАЛЬНЫХ УЧАСТКАХ (НА ПРИМЕРЕ ТЕРРИТОРИИ

ГОРОДА ЭНГЕЛЬСА САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ)

Проблема загрязнения геолого-геоморфологического субстрата углеводородами может достигать как размеров глобальных катастроф (пример, разлив нефти в Мексиканском заливе в апреле 2010 года), так и иметь региональную и локальную выраженность. Существует огромное количество объектов загрязнения углеводородами. Одним из таких объектов и является территория в пределах воинской части на окраине города Энгельса Саратовской области («Летка»).

Рассматриваемая территория расположена в степной зоне на юговосточной части Русской равнины. В соответствии со схемой ландшафтного районирования Саратовской области, она причислена к Заволжскому террасовому (центральному) району и охватывает местность Трембицкой овражной системы. В геоморфологическом отношении территория относится ко второй надпойменной террасе р. Волги, отделенной от первой террасы уступом высотой 10 м. Абсолютные высоты в его пределах варьируют от м в устье оврага Трембицкий до 33 м у склада ГСМ-1. В пределах террасы достаточно отчетливо выделяются два уровня, разделенные сглаженным невысоким (3–5 м) уступом северо-восточного простирания. Ландшафтная структура территории осложнена куполовидными повышениями, ложбинами стока, западинами, мелкими балками и отвержками.

Почвенный покров территории представлен каштановыми почвами суглинистого и глинистого механического состава. В качестве подпочвенных горизонтов в преобладающем числе случаев наблюдаются «шоколадноподобные» глины хвалынского возраста. Почвы характеризуются укороченным профилем, определяющим одновременно незначительную глубину промачивания от атмосферных осадков, водоупорность и высокую водоудерживающую способность подстилающих глин.

В гидрогеологическом разрезе участка выделяются следующие подразделения: зона аэрации, водоносный терешкинский аллювиальноморской горизонт, водоносный полдомасовский аллювиальный горизонт, относительно водоупорный нижнехазарский аллювиальный горизонт, водоносный нижнехазарский аллювиальный горизонт, относительно водоупорный альбский горизонт, водоносный альбский горизонт, водоупорный аптский горизонт.

Источниками загрязнения геолого-геоморфологического субстрата углеводородами являются склады горюче-смазочных материалов, принадлежащих воинской части № 06987, построенные в 1953–1955 гг.

Вопрос о необходимости изучения степени загрязнения углеводородами, а также ликвидации очагов загрязнения в районе военного аэродрома города Энгельса наиболее остро возник в конце 80-х – начале 1990-х гг., когда просачивание керосина на поверхность привело к гибели плодового сада площадью 16 га на землях АО «Заря» и жалобам граждан.

В результате исследований на участках ГСМ-1и ГСМ-2, проводимых Саратовской гидрогеологической экспедицией, были выявлены и оконтурены две линзы свободно плавающего керосина площадью 38,3 и 28,1 га, оценено загрязнение почво-грунтов (673,5 га) и подземных вод (628,8 га), а также приведены рекомендации по локализации загрязнения.

В 2000 году на рассматриваемой территории был обнаружен еще один очаг загрязнения геологической среды углеводородами, приуроченный к давно заброшенному складу ГСМ-3, площадь которого составляет около 15, га.

В результате хаотичной выработки УВ месторождения за период с г. по 2007 г. на территории «Летки» возникает новый техногенный ландшафт, характеризующийся наличием колодцев, шурфов и ям и тому подобных антропогенных форм рельефа, что в совокупности с несоблюдением какихлибо ограничительных мер при добыче керосина, привело к резкому обострению экологической обстановки в достаточно неблагополучном и до этого районе.

Отбор керосина ведется ведрами и насосами автоцистерн. Бензовозы при заправке захватывают воду и тут же сливают ее в смеси с керосином на почво-грунты. Открытая добыча углеводородов сопровождается полным или частичным уничтожением древесной, кустарниковой и травянистой растительности, изменением структуры естественных фитоассоциаций, разливом загрязненных вод по поверхности с последующей промывкой загрязненных грунтов дождевыми и талыми водами. Поверхностное загрязнение сопровождается миграцией поллютантов вниз по профилю.

В результате несанкционированной добычи керосина, возникла угроза продвижения керосиновых линз в водохранилище реки Волги. Для ликвидации загрязнения земель и подземных вод углеводородами на территории Летки были реализованы следующие мероприятия: пробурено режимно-картировочных скважин для оконтуривания линз, создана система по извлечению свободных углеводородов из более сотни извлекающих скважин.

Благодаря проведенным мероприятиям прогнозировалось отобрать м авиационного керосина. Из проанализированных нами материалов было установлено, что до 85 % от суммарного объема углеводородов отбирается только впервые 17 месяцев откачки. В остальное время эффективность извлечения весьма мала, как следствие снижения насыщенности пород углеводородами.

Выполненный анализ показал, что комплексная система очистки участка углеводородного загрязнения в пределах линз не обладает максимальной эффективностью, следовательно, не обеспечивает достижения требуемой цели по ликвидации линз и недопущение разгрузки углеводородов в овражно-балочную сеть территории с дальнейшим поступлением их в Волгоградское водохранилище Рассматриваемая территория является показательным полигоном для исследований по проблеме углеводородного загрязнения геологогеоморфологического субстрата.

ОБЩАЯ КОНЦЕПЦИЯ

СОЗДАНИЯ КАРТ МИКРОКЛИМАТИЧЕСКОЙ

КОМФОРТНОСТИ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ

Различные исследования по изменению климата прогнозируют повышение температуры в Европе и Азии. На этом фоне ситуация особенно усугубляется в условиях городских «островов тепла» и возрастающего загрязнения атмосферного воздуха, из чего следует, что вопрос качества человеческой жизни особенно остро стоит в городах. В этом контексте человеческой комфорт выходит на первый план.

В условиях крупного города одной или двух метеорологических станций, как правило, недостаточно, чтобы в полной мере оценить микроклиматические различия участков городской среды. Широко известно, что разница в климатических характеристиках, вызванная различиями в рельефе и условиями застройки, может быть сильнее, чем при переходе из одной климатической зоны в другую. В этом случае целесообразно применение эмпирических, расчетно-аналитических методов, методов моделирования, картографических и других современных методов, синтезирующих вышеназванные. Одним из таких методов является анализ картографической информации, представленной в растровом и векторном форматах с помощью геоинформационных технологий. Концепция последовательной оценки микроклимата разработана и предложена коллегами из университета г. Касселя (Германия).

Основой эколого-климатической экспертизы городской среды является анализ ее фактического состояния, при этом точность и комплексность оценки напрямую зависит от актуальности исходных данных. Чем выше детальность исходных данных о застройке, характере землепользования и особенностях рельефа, тем точнее может получиться анализ. На схеме представлена последовательность анализа и построения микроклиматической карты города. Полная автоматизация построения карт микроклиматической комфортности на сегодняшний день, однако, невозможно. Одним из важнейших факторов является опыт и специальные знания исследователя.

1. Сбор данных.

1.1 Топографическая подооснова.

1.2 Метеорологическая информация и данные об экологическом состоянии воздушного бассейна.

2. Обработка географической и климатической информации.

2.1 Рельеф. Выделение наиболее значимых форм рельефа (возвышенности, впадины), определение уклона, экспозиции. Оценка вклада факторов рельефа в формировании микроклиматических условий.

2.2 Оценка характера подстилающей поверхности как фактора перераспределения воздушных масс на основе данных о землепользовании, топографической подосновы.

2.3 Характер и плотность застройки. Подсчет и генерализация объема застройки.

2.4 Аэрационный режим. Выявление орографически обусловленных потоков перемещения воздуха.

3. Анализ данных о структуре городских ландшафтов. Определение термического режима участков, обусловленного структурой подстилающей поверхности, видом землепользования, условиями застройки, определение уровня теплового загрязнения, вызванного способностью некоторых поверхностей накапливать тепло, выделение участков городской среды, схожим по микроклиматическим условиям.

4. Проведение микроклиматических наблюдений (температура, скорость и направление ветра, влажность).

5. Функциональный анализ. Микроклиматическая карта является результатом совместно проводимых микроклиматических наблюдений, термического и аэродинамического анализа относительно эколого-климатического потенциала атмосферы и категорий микроклиматической комфортности, отражая тем самым реально существующие и соотнесенные с подстилающей поверхностью микроклиматические условия. Выделяют 6 основных категорий микроклиматической комфортности.

6. На основе функционального анализа и карты микроклиматической комфортности выдвигается рекомендации возможных градопланировочных решений, ставятся цели и задачи в решении градостроительных задач, направленных на улучшение микроклимата и оздоровление городской среды.

В дальнейшем микроклиматическая карта комфортности может быть дополнена содержательными деталями (результаты метеорологических наблюдений и общие климатические условия, а также детальное описание представленных функционально-климатических аспектов).

Оценка микроклиматических условий позволит выделять на территории застройки зоны выраженного перегрева поверхности и дискомфорта, хорошо проветриваемые участки, тем самым решая и гигиенические задачи в формировании экологически благоприятной городской среды обитания.

1. Затулей К.С. Влияние водохранилища на метеорологические условия побережья / К.С. Затулей // Воронежское водохранилище. — Воронеж, 1986.

— С. 139—144.

2. Кратцер П.А. Климат города / П.А. Кратцер – М. : изд-во иностран. лит-ры, 1958. – 240 с.

3. Коваленко П.П. Городская климатология / П.П. Коваленко, Л.Н. Орлова – М.: Стройиздат, 1993. – 144 с.

4. Романова Е.Н. Микроклиматическая изменчивость основных элементов климата / Е.Н. Романова – Ленинград : Гидрометеоиздат, 1977. – 280 с.

5. Русанов В.И. Методы исследования климата для медицинских целей / В.И.

Русанов. – Томск : Изд-во ТГУ, 1973. – 198 с.

ПЛАНИРОВАНИЕ ОБУСТРОЙСТВА РАЙОНА НА ОСНОВЕ

ЭКОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Рассматривая широкий спектр социальных проблем города, наибольшее внимание должно уделяться организации и благоустройству мест отдыха горожан. Волгоград - один из тех городов, где проблема с зонами отдыха и озеленением стоит очень остро. Их малочисленность приводит к тому, что горожанам негде проводить свое свободное время, что влечет за собой множество социальных проблем. Овраги и балки - это единственные оставшиеся неосвоенными территории, где не проводится жилищное строительство.

Следует отметить, что территории, расположенные вблизи малых рек, всегда рассматривались как наиболее благоприятные для обитания. Близость воды, обилие растительности, богатый животный мир привлекали наших предков именно к этим территориям. Овражно-балочную сеть можно рассмотреть как часть общей гидрографической системы (водного бассейна), которая включает водосборную площадь, саму овражно-балочную сеть и водоприемник, а также впадающие в пределах осадки, поверхностные и подземные воды. Такой подход покажет, что защита водного объекта должна происходить на всей водосборной площади, а не только на его берегах, и свалки в глухих отвершках оврагов Приволжской возвышенности напрямую влияют на качество воды Волги в пределах г. Волгограда.

В г. Волгограде уже имеются попытки использования балок в качестве зон отдыха. Таким примером может служить нижняя часть долины реки Царицы, где в советский период намечалось строительство так называемой «Страны пионерии». Идея повисла в воздухе и не была доведена до конца. В настоящее время разработан проект «Парк чудес», который пока только на бумаге. К сожалению, сейчас пойма реки Царицы, которая находится в центре города и идеально подходит для создания природного парка, является образцом нерешенных проблем нашей градостроительной политики.В мировом градостроительстве имеется много положительных примеров проектирования и строительства парковых зон. В нашей стране имеются примеры использования оврагов и балок в качестве парков, наиболее яркий парки в Хабаровске, которые подробно описал в своей статье «К проблеме озеленения г. Саратова (о возможной программе действий)» Глеб Иванович.

Худяков.

«Я был свидетелем, как в пределах Хабаровска, начиная с 1956 года и вплоть до 1962 г., велось строительство лесопарковых комплексов на месте рассекающих город огромных оврагов. Сначала вдоль русел оврагов были проложены дренажные дырчатые бетонные трубы до 1,5 м в диаметре и с поддоном. Эти трубы были засыпаны сначала глыбами скальных пород, затем разным мусором и суглинисто-песчаной массой, перекрытой торфянопесчаной массой с торфяно-почвенным слоем наверху. В завершающий этап были высажены древесно-кустарниковые растения, соответствующие местному климату пород. Был встроен в почвенный слой и мощный дёрн трав с семенами разноцветов. И уже только, в конце концов, были построены на поверхности этого искусственно-природного великолепия различные отдыхательные, развлекательные, спортивные, технические и селитебные (жилые) комплексы со всеми своими технико-эксплуатационными сетями и связями. В результате такого разумного использования бросовых земель жители Хабаровска приобрели внутри города великолепные садово-парковые комплексы. Попав в такой неожиданный Эдем, начинаешь вдруг отдыхать от городской суеты и человеческой тесноты. Мощный древесно-кустарниковый и травяной покров формирует внутри города благоприятный микроклимат со всякого рода смягчениями погодных контрастов» Основываясь на выше сказанном, предлагается для рассмотрения вариант использования поймы р.

Мокрой Мечетки в ее нижнем течении для создания парковой зоны. Мокрая Мечетка разделяет Тракторозаводской район города на две части – старую заводскую зону и жилой поселок Спартановка с общей численностью населения порядка 100 тыс. человек. Обустроенные парковые зоны в районе отсутствуют.

Пойма р. Мокрой Мечетки в рассматриваемом районе делится на две части: нижнею - затопляемую во время половодья, и верхнею - между автомобильными дамбами (см. рисунок). Для затопляемой нижней части поймы благоустройство должно учитывать весеннее половодье с затоплением почти всего участка. Здесь предусматриваются мероприятия, используемые для лесопарковых зон. Для верхней, незатопленной зоны можно предусмотреть разработку парка с выполнением свойственных ему функций. Данная работа имеет для района особую срочность, т. к. на этой территории происходит расширение стихийных свалок, рост боковых оврагов и несанкционированное освоение территории.

При проектировании парка в балке Мокрая Мечетка необходимо учитывать микроклиматические условия, состояние почв, ландшафтные особенности территории и только на основе этих факторов нужно подбирать зеленые насаждения и планировать их посадку, формируя парковоархитектурный ансамбль. В настоящее время территории оврагов и балок г.Волгограда, которые нашими архитекторами рассматриваются в качестве одной из основ «экологического каркаса» представляют удручающее зрелище. Большую роль в изменении ситуации могут сыграть административные решения, перенос границ районов. Сейчас эти границы проходят именно по оврагам и балкам, что не улучшает ситуацию, а лишь усугубляет ее, так как именно пограничные районы являются зонами отчуждения.

Решение этих проблем должно быть неразрывно связано с экологическим образованием и воспитанием населения. Необходимо соединить в сознании, прежде всего, школьника и студента экологические проблемы с конкретными видами производительного труда в соответствии с основной концепцией экологического мировоззрения: «мыслить глобально действовать локально». Для этого следует в учебных программах школьных факультативов, вузовских учебных пособиях, в краеведческой работе, в лекционных курсах рассматривать экологические проблемы в более тесной связи с различными отраслями производственной деятельности на конкретной территории. Так, на примере конкретного административного района необходимо провести инвентаризацию природно-техногенных объектов, которые могли бы нести в себе функции экологического образования и воспитания.

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ:

ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ РЕШЕНИЯ

воздуха, почвы, воды и грунтов.[1] Индустриальное воздействие районов Саратова и городов области влияет на динамику показателей загрязнения окружающей среды.

Уменьшение выброса и сброса загрязняющих веществ в атмосферу и водные объекты, произошло за счёт спада промышленного производства. Выбросы и сбросы сменило инерционное влияние вторичного загрязнения среды. Его источниками являются коллекторы, где загрязнения накапливались многие предыдущие годы. С увеличением границ городской среды всё больше сокращается площадь озеленённых и рекреационных территорий. Высокая концентрация производства, отсутствие финансовых средств на амортизацию технологического оснащения, постоянный рост автомобильного парка приводят к повышению вредного воздействия загрязняющих веществ.

Особенно это относится к выбросам автомобильного транспорта. Но эту проблему можно избежать, если пустить метро. Не обязательно делать подземное метро, дешевле и практичнее для нашего города будет надземное.

Воздух станет чище, шума и «пробок» на улицах станет меньше.

Очень волнует то обстоятельство, что за последние годы чётко прослеживается тенденция снижения финансовых средств на природоохранную деятельность. Выделение средств за счёт бюджета всех уровней становится всё более проблематичным. «…Правительство отвечает – нехватка финансирования. Но оно создано не для того, чтобы мы выслушивали от него отговорки! Остается только один путь. Нужно менять образование и менталитет будущего поколения, чтобы те, кто придет на смену сегодняшним управленцам и законотворцам, думали не только о себе.»

В сложившейся ситуации необходимо создать управленческую структуру, которая будет отвечать за формирование экобезопасной экономической и социальной политики на местном уровне и организацию связей их с центральными, региональными, городскими и местными властями. [2] Для этого надо разработать план действий, который будет включать:

анализ природного, экономического, научно-технического и социокультурного потенциала;

2) определение оптимальных параметров и направлений структурной перестройки базовых отраслей хозяйства и рыночной инфраструктуры;

3) вероятности экологического оздоровления региона;

4) разработка и внедрение системы торговли санкциями на выбросы и размещение отходов;

5) Количественное определение хозяйственной ёмкости экосистем для различных городских и сельских территорий, а также разработка методических подходов;

6) разработка и внедрение системы управления уровнем устойчивости развития региона, а именно: уровнем экологической нагрузки, экологической безопасности, и уровнем риска;

7) прогноз социально-экономического развития Саратовской области на основе эколого-экономического анализа.

Города, как и люди, нуждаются в заботе и внимании. Они тоже способны меняться. И наша задача – помочь им в этом… Главное – верить в лучшее будущее. Говорят, что любовь правит миром. Нет. Правит миром вера. Так что верьте, господа, и у нас все получится!

1. Гос. Комитет по охране окружающей среды Саратовской области.

2. «Доклад о состоянии окружающей природной среды Саратовской области».

КОЭВОЛЮЦИОННЫЙ СИНЕРГИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ

ПРИ ФОРМИРОВАНИИ СТРУКТУРНО ИЗОМОРФНЫХ ТЕЛ В

ПЕДОСФЕРЕ И ЛИТОСФЕРЕ

Визуализация расчлененного в эрозионных, седиментационных процессах ландшафта (рельефа) с помощью картографического метода пластики рельефа позволяет выявить эволюционную динамику массопереноса геологического, биогенного вещества в виде древовидной потоковой почвенной системы. Древовидность потоковых структур почв рельефа отражает системообразующую схему миграции вещества и энергии с водными массами, к аттракторным ловушкам на границе педосферы и литосферы. Очевидно, что эрозионно-рельефообразующая древовидность (фрактальность), отражает геохимическую, геофизическую сопряженность педосферы и литосферы и включена в биогеохимический кругооборот вещества, энергии между биосферой и литосферой. Преобразование энергии инициирует формирование не только геофизических и структур биологических, биокосных (почвы) тел, но отражается и в качественных особенностях преобразования морфоструктурами энергии, которые соответствуют этапам их эволюционного развития. Б.Л. Личков [1970 г.] предположил, что эволюция, интенсивность вымирания, появление феномена биологического разнообразия форм организмов связано с совершенствованием механизмов преобразования энергии оболочками Земли. Изменение структурных форм, эволюция биологических тел, формирующих палеобиосферы, а также совершенствование структурообразующих педосферных и глубинных слоев оболочек геосферных тел может являться одним из этапов закономерностей, которые опосредованы последовательным повышением качества механизмов преобразования энергии (тепловой, химической, световой и др.).

Дальнейшее развитие эта концепция получила при экспериментальным установлении роста энергетической направленности продуктов минералообразования в гипергенезе слоев литосферы, что выразилось в установлении основного энергетического закона развития гипергенных систем [Яхонтова, Зверева, 2006]. Это обусловливает то, что более поздние гипергенные продукты формируются в виде структур с все более насыщенными энергией связями. Факт повышения энергоплотности вещества поверхностных зон земной коры в общепланетарном масштабе может быть интерпретирован как результат взаимодействия экзогенно поступающей энергии, вещества с эндогенной энергией и геофизическими структурами в глубинных слоях литосферы. Коэволюционный синергизм взаимодействия почвенно-динамической системы с геофизическими структурами литосферы заключается в том, что экзогенная энергия поверхностных почвенно-динамических систем и диффундирующих органоминеральных стоков в глубинные слои литосферы по геоморфологическим структурам служит пусковым механизмом для изменения условий формирования глубинных геофизических структур. Это выражается в изменении форм древовидности элементов геологических формаций и визуализируется методом пластики по профильной кривизне, а геоморфологического залегания для разных рудных залежей образуют свой картографический узор. Поступление органо-минерального вещества обусловлено колебательными ритмами водных стоков речных систем - в целом - космогеофизическими ритмами. Вероятно и синтез месторождений нефти, газа связан с формированием структурно-функциональных механизмов, обеспечивающих более качественное преобразование энергии геосферами Земли. Так как основным вопросом биогенной гипотезы нефтеобразования является поиск источника исходного органического вещества, то можно предположить, что таким источником могут быть преобразования экзогенных энергий геосистемами, которые реализуются в результате миграции органических, минеральных веществ с водными стоками, их накопление в (аттракторных) ловушках. Известно, что затраты энергии на механохимические реакции при генерации углеводородов на несколько порядков превышают ее возможное выделение для нормального нефтеобразования в приповерхностных горизонтах за счет тектоносейсмических процессов. Вероятно, почва выполняет миграционноконденсационные функции в биогеохимических циклах кругооборота вещества и энергии в системе биосфера-литосфера. Перенос органического вещества, энергии с водными массами по древовидно-потоковым почвенным системам, визуализируемым картографически согласно стоковой миграции, конденсации органического вещества при преобразованиях экзогенных энергий геосферами, в том числе и почвой, обеспечивают энергетическую подпитку глубинных формирований геофизических структур с локальными депрессиями для аккумулирования нефтепродуктов, газовых конденсатов.

Перенос вещества в водных стоках начинается с «репеллерных» высоко расположенных областей почвенного покрова, следует к пониженным рельефам с поверхностными, подпочвенными стоками, пространственно разветвляется (бифуркации), и продолжается к эпиконтинентальным солевым бассейнам, где происходит конденсация, анаэробная консервация органического вещества, а затем концентрирование в аттракторных ловушках. Преобразования экзогенных энергий земной поверхностью, в частности почвой, выполняют функцию преобразования, аккумуляции, запасания энергии не только через стоковые механизмы, но и посредством консервации энергии в окисленных структурах коры литосферы. В субдукционных энергопреобразовательных процессах эта энергия расходуется на инициацию ЕЯР. Это согласуется с обнаружением тектономагматических (минералогических) эпох и подтверждается высокой энергоплотностью вещества поверхностных зон земной коры.

1. Прасолов Р.С., Эволюция Земли. Интернет-ресурс:

http://wwint.ifolder.ru/5018500.

2. Яхонтова Л.К., Зверева В.П. Основы минералогии гипергенеза. Интернетресурс: http: geo/web/ru/.

ЭКОЛОГО-ПРАВОВОЙ НИГИЛИЗМ И ПУТИ ЕГО ПРЕОДОЛЕНИЯ

наряду с формулированием предписаний не сформированы конкретные механизмы реализации своих прав каждым конкретным гражданином.

В Уголовном кодексе РФ 1997 г. экологические преступления выделены в отдельную главу. В то же время общий массив уголовноэкологического законодательства гораздо шире главы 26 УК РФ. Сюда входят также нормы, устанавливающие ответственность за экологические преступления, но помещенные как в других разделах УК РФ (например, ст.

358 «Экоцид»), так и иных нормативно-правовых актах, содержащие признаки составов преступлений, причиняющих вред окружающей среде наряду с последствиями другого рода.

В Уголовном Кодексе предусмотрена уголовная ответственность за следующие виды преступлений:

1) нарушение правил экологической безопасности при производстве работ (ст. 246);

2) нарушение правил хранения, утилизации экологически опасных веществ и отходов (ст. 247);

микробиологическими или другими биологическими агентами или токсинами (ст. 248);

4) нарушение ветеринарных правил и правил, установленных для борьбы с болезнями и вредителями растений (ст. 249 УК);

5) загрязнение вод (ст. 250);

6) загрязнение атмосферы (ст. 251);

7) загрязнение моря (ст. 252);

8) нарушение законодательства о континентальном шельфе (ст. УК);

9) порча земли (ст. 254 УК);

10) нарушение правил охраны и использования недр (ст. 255 УК);

11) незаконная добыча водных животных и растений (ст. 256 УК);

12) нарушение правил охраны рыбных запасов (ст. 257 УК);

13) незаконная охота (ст. 258 УК);

14) незаконная порубка деревьев и кустарников (ст. 259 УК);

15) уничтожение или повреждение лесов (ст. 260 УК);

16) нарушение режима особо охраняемых природных территорий и природных объектов (ст. 261 УК).

Ситуация с эколого-правовым нигилизмом усугубляется еще и тем, что в большинстве случаев его активными субъектами-носителями выступают чиновники. Представителей правящей элиты во время осуществления ими властных полномочий трудно привлечь к ответственности. Для этого надо как минимум отправить виновных лиц в отставку, на что требуется немало времени и сил, а также собрать достаточное количество доказательств, обличающих того или иного деятеля.

А потому у тех, кто обладает властью, формируется уверенность в том, что любое действие при условии его «целесообразности» в конкретных обстоятельствах может в дальнейшем благополучно сойти с рук. Подобная безнаказанность служит, к сожалению, дурным примером для тех, кто приходит затем в правящие структуры. Да и рядовые граждане не отличаются примерным поведением в вопросах сохранения природных богатств.

Задачи по преодолению эколого-правового нигилизма вытекают из краткого обзора звеньев и стадий функционирования эколого-правовых систем. Это – тщательный и критический анализ аналогичных стадий национальных правовых систем, с упором не столько на дальнейшее совершенствование законодательства, сколько на организацию его надлежащего применения, исполнения, включения достойного сегодняшней жизни правоохранительного механизма.

Это – сосредоточение усилий на демократизации экологических отношений, использовании рыночных средств воздействия на загрязнителя при сохранении административных форм принуждения (в развитых странах он не только не свертывается, но наращивается и не противоречит заботе цивилизованного общества о своей благоприятной среде обитания).

Это – усиление внимания не к последующим, а к начальной фазе реализации проектов, могущих оказать воздействие на окружающую среду.

Например, внедряемая в странах СНГ оценка воздействия на окружающую среду на стадии обсуждения и принятия каждого проекта призвана стать поворотным пунктом в организации охраны окружающей среды, но не на выходе, в период загрязнений, а на входе – в период создания ситуации с возможностью загрязнений.

Наконец, это признание обществом обязательности и необходимости правовых требований в области охраны окружающей среды, обеспечение цивилизованного правового поля: всеобщность и равенство правовых требований, авторитетность и независимость судебно-правового механизма, верховенство закона и подчинение ему не только граждан, но и государственных органов, должностных лиц.

Основной критерий успешности указанных мероприятий – их комплексный, скоординированный характер. И если причина нигилистического отрицания права кроется в социальных, экономических, культурных, духовных сторонах жизни общества – необходимо сначала устранить эти аномалии. Вместе с тем, необходимо активнее применять принудительные меры, связанные с законом. Именно такой подход позволит снизить, а позже и преодолеть эколого-правовой нигилизм.

ВЕЙВЛЕТНЫЙ АНАЛИЗ И ЕГО ПРИЛОЖЕНИЯ

В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧАХ

Можно предположить, что использование развитого в физикоматематических науках математического аппарата в экологических исследованиях может оказаться весьма перспективным. Ярким примером новых математических методов, привлекающих в последнее время внимание широких кругов научной общественности, является вейвлетный анализ [1-3], первые попытки применения которого в исследованиях, связанных с геофизикой, метеорологией, биологией и т.д., наглядно продемонстрировали большой потенциал вейвлетов в изучении и прогнозе динамики таких систем [4–8].

Первоначально математический аппарат вейвлетного анализа был предложен в качестве альтернативы классическому спектральному анализу, основанному на преобразовании Фурье. Возникновение теории вейвлетов считается одним из важнейших событий в прикладной математике за последние десятилетия. Это, пожалуй, единственная новая математическая концепция, которая сразу после ее появления стала восприниматься в качестве инструмента прикладных исследований практически во всех естественных науках (прежде всего, конечно, в физике) и многих областях техники [3, 8-10] и медицины [6,11,12]. Основной областью применения данного математического аппарата в естествознании является обработка нестационарных во времени или неоднородных в пространстве сложных нелинейных колебательных и волновых процессов. Активное использование вейвлетного анализа в экологических исследованиях, по сути, только начинается, но уже достигнуты некоторые успехи, которые, с учетом успешного применения вейвлетов в других областях наук (прежде всего, физике и радиофизике), дают серьезное основание для оптимизма.

Таким образом, обзор применений методов, базирующихся на вейвлетном анализе, в научных направлениях, так или иначе связанных с экологией, представляется чрезвычайно важным и актуальным для систематизации различных междисциплинарных подходов и исследований в этом направлении.

В данной лекции мы планируем акцентировать внимание на новых возможностях, которые предоставляет вейвлетный анализ для решения экологических задач. В первой части обзора будут представлены общие краткие сведения о вейвлетах, описан математический аппарат непрерывного вейвлетного преобразования, а также принципы кратномасштабного вейвлетного анализа. Во второй части будут представлены результаты исследования некоторых конкретных задач, имеющих отношение к теме конференции: анализ цифровых данных сейсморазведки, анализ явления ЭльНиньо, влияющее на изменения погоды на земном шаре, результаты исследования биологических и физиологических систем по наблюдаемым временным рядам.

1. Daubechies I. Ten lectures on wavelets. Philadelphia: S.I.A.M., 1992, 2. Meyer Y. Wavelets: Algorithms and applications Philadelphia: S.I.A.M., 3. Короновский А.А., Храмов А.Е. Непрерывный вейвлетный анализ и его приложения. М.: Физматлит, 2003.

4. Kumar P. Foufoula-Georgiou E. Wavelet analysis for geophysical applications // Reviews in Geophysics. 1997. V.35. P. 5. Yilmas O. Seismic Data Analysis. V I, II, Tulsa, Society of Exploration Geophysicists, 6. Wavelets in medicine and biology (Ed. by A. Aldroubi, M. Unser), Boca Raton:

CRC Press, 1996.

7. Павлов А.Н., Филатова А.Е., Храмов А.Е. Цифровая фильтрация и частотно-временной анализ нестационарных сигналов на основе вейвлетов и эмпирических мод: геофизические приложения // Радиотехника и электроника. 56, 8 (2011) 1- 8. Астафьева Н. М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения // УФН. 1996. T.166. C. 9. Дремин И.М. и др. Вейвлеты и их применение // УФН 171 (2001) 465;

10. Van den Berg, J. C. Wavelets in physics. Cambridge University Press, 11. Sitnikova E, Hramov AE, Koronovsky AA, van Luijtelaar G. Sleep spindles and spike-wave discharges in EEG: Their generic features, similarities and distinctions disclosed with Fourier transform and continuous wavelet analysis // J Neurosci Methods. 2009; 180(2): 304- 12. van Luijtelaar G., Hramov A.E., Sitnikova E.Yu., Koronovskii A.A. Spike– wave discharges in WAG/Rij rats are preceded by delta and theta precursor activity in cortex and thalamus // Clinical Neurophysiology. 122, (2011) 687-

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА РАСТЕНИЙ-ИНДИКАТОРОВ ПРИ

ИЗУЧЕНИИ ОПОЛЗНЕВОЙ И ЭРОЗИОННОЙ ОПАСНОСТЕЙ НА

ТЕРРИТОРИИ Г. САРАТОВА

На двух участках (овраг Караульный и участок Пионерский), расположенных в черте г. Саратов, нами были изучены растительные сообщества выступающие индикаторами оползневой и эрозионной опасности.

Для флористического анализа растительных сообществ авторами было отобрано порядка 250 образцов растений произрастающих в пределах пробных площадей, которые могут рассматриваться как растенияиндикаторы влажностных характеристик ландшафта.

При характеристике экологических групп и жизненных форм использованы данные [4,5,6] и другие работы по фитоиндикации [1,3].

Как показали обследования, проводимые нами в овраге Караульный, оползни-оплывины образовались в местах близкого подхода грунтовых вод.

В этих местах в растительных группировках преобладают ассоциации пырея ползучего, который является мезофитом и в настоящих условиях выступает индикатор близкого залегания грунтовых вод. Таким образом, по наличию на склоне ассоциаций мощно развитого пырея можно прогнозировать потенциальную оползневую опасность.