Воздействие нефтегазодобывающей промышленности на лесные и болотные экосистемы [Среднего Приобья]

Васильев С.В. Воздействие нефтегазодобывающей промышленности на лесные и болотные экосистемы [Среднего Приобья] / РАН. СО. Ин-т почвоведения и агрохимии; Ред. Гаджиев И.М. - Новосибирск: Наука, 1998. - 136 с.

Главы из монографии (с. 23 - 51)

2 . Нагрузка и воздействие на ландшафты

2.1. Некоторые подходы к классификации нарушенных экосистем

Воздействие нефтегазовой промышленности в целом на природные экосистемы можно рассматривать только на уровне ландшафта. Понятно, что на локальном уровне биологические сообщества испытывают влияние не всей промышленности, а только какого-то конкретного ее проявления. Оценка последствий совокупного воздействия нефтедобычи во всех своих проявлениях на ландшафтном уровне проще всего проводится определением площади нарушенных земель и их доли в общей площади территории [57].

Нарушенные экосистемы от ненарушенных часто отличают по факту воздействия. Тем не менее само воздействие, даже идентифицированное по механизму, источнику и агрессивности, ничего не говорит о том, что произошло внутри экосистемы. Классификация воздействий по их источникам и механизмам у опытных исследователей уже подсознательно ассоциируется с целым спектром возможных последствий и реакций растительности и экосистем. Благодаря этому больше внимания уделяется тем нарушениям, последствия которых тяжелее, и меньше - тем, чьи последствия легче. Так, например, в некоторых работах, посвященных воздействию нефтедобывающей промышленности на природную среду, большое внимание уделено проблеме нефтяных и солевых загрязнений [58], в то время как остальные формы антропогенного воздействия не рассматриваются. Последнее, впрочем, до некоторой степени справедливо, так как действительно химическое загрязнение - одна из основных экологических проблем нефтедобывающих регионов [26].

Одним из подходов к оценке степени нарушенности экосистем является определение времени, необходимого экосистеме для полного восстановления. Такой подход вполне правомерен при сравнении экосистем различного типа и различных зон [59]. Сравнение экосистем, принадлежащих одному сукцессионному (восстановительному) ряду, по этому критерию не корректно. Время восстановления производного сообщества заведомо меньше времени восстановления коренного.

Более корректным будет сравнение экосистем по времени, необходимому для восстановления климаксового состояния. Чем больше такое время, тем дальше экосистема отстоит от своего "нормального", равновесного состояния. Этот подход с успехом может быть применим к лесным экосистемам, где с некоторой долей условности можно описать такие конечные стадии. Его можно использовать и как меру сравнения производных состояний. К сожалению, сфера его применения может быть ограничена только определенным классом нарушений, после которых экосистема еще способна восстановить свои функции и структуру. Во многих случаях местообитания трансформируются настолько глубоко, что речь может идти только о формировании новых типов сообществ, в различной степени сходных или не сходных с сообществами естественной сцены.

Интересен подход Ф.Н. Рянского [60], где определенные категории нарушенности (от 0 до VI) и мера соответствия естественным экосистемам (в %) выделены согласно тому, какой компонент геосистемы преобразован более всего: цельные (неизмененные) ландшафты (0, 100-80 %), геосистемы с нарушениями приземной атмосферы (I, 80- 60 %), биоты (П, 60-40 %), почвы (III, 40-20 %), грунтовых вод (IV, 20-10 %), коры выветривания (V, 10-0 %), искусственные (культурные) комплексы (VI, 0 %). Такая классификация противоречива. Степень деформации экосистем при атмосферных загрязнениях может быть намного глубже, чем при поражении гарями, вырубками или карьерными разработками.

Существует и другая классификация воздействий, которая в течение ряда лет использовалась автором при оценке последствий нефтедобычи [б1]. В ней выделены группы воздействий на экосистемы, различающиеся перспективой восстановительной динамики нарушенных при этом земель. В равной мере их можно рассматривать и как группы типов нарушенных экосистем:

Группа А включает воздействия, последствия которых не вызывают кардинальных изменений типа местообитания, и экосистемы имеют возможность восстановиться до первоначального состояния. Сюда, главным образом, относятся механические нарушения растительности, например вырубки и гари.

Группа Б - воздействия, вследствие которых экосистемы не могут восстановиться до первоначального (или равновесного, климаксового) состояния, соответствующего типу местообитания. При этом формируются экосистемы другого типа, отличного от первоначального, но относящегося к зональному ряду. Сюда могут быть отнесены все геоморфологические нарушения, в результате которых изменяются тип субстрата, условия увлажнения и дренажа, а также участки с незначительными загрязнениями нетоксичными веществами естественного ряда (например, засоление гидрокарбонатно-кальциевыми водами). При таких нарушениях лесные экосистемы могут сменяться болотными, болотные - лесными, могут меняться типы лесных и болотных биогеоценозов.

Группа В объединяет такие воздействия, в результате которых формируются экосистемы нового типа, отсутствующие в зональном спектре и организованные, как правило, синантропными или рудеральными видами. Такие нарушения возникают вследствие поверхностных или атмосферных загрязнений токсичными веществами (например, хлоридно-натриевое, нефтяное загрязнение). Биота естественных ценозов не адаптирована к подобного рода воздействиям, и на конструирование экосистем идут виды - мигранты из иных регионов, привносимые в местную флору (и фауну) человеком.

Группа Г включает воздействия, вследствие которых формирование полноценных экосистем без глубокого вмешательства человека исключается или происходит кардинальное изменение категории земель - водные экосистемы превращаются в наземные, и наоборот.

Группа Д объединяет воздействия, оказывающие постепенное действие, незаметное первоначально, но накапливающееся впоследствии. Таким свойством обладают, например, рекреационное воздействие, проявляющееся локально, и атмосферное загрязнение, проявляющееся как фон.

Группы А-Г упорядочены по глубине последствий; критерий - возможность восстановления первоначального или зонального типа сообществ. Группа Д выделена на ином основании и, вообще говоря, нелогична, так как при накоплении достаточного количества слабых воздействий могут возникнуть последствия любого типа - от А до Г.

Приведенная классификация груба и, к сожалению, не имеет критериальной базы. Она группирует воздействия по характеру длительных последствий (порядка сотен лет), которые в короткий период наблюдений не могут быть выявлены, а освоение нефтяных месторождений Западной Сибири продолжается всего чуть более 30 лет. Это ограничивает ее применение только при экспертных оценках, основывающихся на доверительном отношении к суждениям специалистов.

Другой подход к классификации антропогенных экосистем предложен и проработан Б. В. Виноградовым [62]. Автор акцентирует внимание на таких видах нарушений, которые выражены территориально и могут быть выделены или оконтурены при дешифрировании аэрокосмических снимков. Всего им описано 22 класса антропогенных экосистем, объединенных в 6 секций:

Секция I включает полуприродные экосистемы, в которых нарушена главным образом биота. Сюда относятся вырубки, гари, пастбища, сенокосы и рекреационные экосистемы. Последние три характеризуются кумулятивными свойствами, и в терминах предыдущей классификации их можно отнести к группе Д, а вырубки и гари - к группе А.

Секция II- это трансформированные экосистемы, мало встречающиеся на севере Западной Сибири: полевые, плантационные, фито- и гидромелиоративные.

Секция III включает собственно антропогенные экосистемы, или экотехнические системы, так как экосистемами их можно назвать лишь с большой долей условности. В эту секцию входят селитебные, промышленные, выработочно-отвальные, водостроительные и дорожно-линейные экотехнические системы. По большей части это экосистемы групп Г и В предыдущей классификации, и в меньшей степени - группы Б (выработочно-отвальные)..

Секция IV наиболее интересна в плане исследования воздействий нефтегазодобывающей промышленности на природную среду. Сюда относят парагенетические экосистемы, обязанные своим существованием латеральным воздействиям антропогенных экосистем на соседние природные или полуприродные экосистемы. В результате воздушного или водного переноса веществ и энергии или при изменении естественного режима межбиогеоценотического обмена возле источников такого воздействия формируются области воздушного или водного загрязнения, парагеохимические или парагидрологические (иссушения или подтопления в результате подпора грунтового и поверхностного стока) экосистемы. Интенсивность таких латеральных воздействий, как правило, убывает обратно пропорционально расстоянию от источника, и на этой площади можно обнаружить целый спектр нарушенных экосистем от группы А до группы Д.

Секция V объединяет вторично-антропогенные экосистемы, нарушенные в результате естественных процессов (например, эрозии или дефляции), толчком развития которых послужила та или иная хозяйственная (или бесхозяйственная) деятельность человека.

Наконец, в секции VI выделены природоохранные экосистемы, предполагающие наличие охранного статуса и особый режим функционирования природных экосистем, так или иначе регулируемый человеком. Поэтому такие экосистемы целесообразно называть лишь квазиприродными, а не природными.

Предложенная Б. В. Виноградовым [62] классификация антропогенных экосистем обеспечена критериальной базой, основанной на дешифровочных признаках их изображений на аэрокосмических снимках, что делает ее весьма перспективной в плане оценки воздействия на ландшафт в целом.

В "Инструкции по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности" (см. "Введение") понятие антропогенной нагрузки определено как "степень прямого и косвенного воздействия человека и его деятельности на природные комплексы и отдельные компоненты природной среды". В словаре "Охрана ландшафтов" под нагрузкой понимают "антропогенно-техногенные воздействия, вызывающие изменения отдельных свойств компонентов ландшафта" [63, с. o13б]. Применительно к экосистеме эти определения можно признать вполне справедливыми. Действительно, нагрузка (давление) на экосистему полностью адекватна тому воздействию или тем воздействиям, которые она испытывает, и может быть определена количеством действующих агентов, например количеством поступающих загрязнителей или числом посещений человеком или животными. Чем больше величина определенной таким образом нагрузки, тем серьезнее изменения, которые эта экосистема претерпевает.

Несмотря на то что при равной нагрузке на различные экосистемы характер действия ее агентов одинаков, глубина вызываемых последствий может быть весьма различной, что определяется свойствами не только действующего агента, но и объекта, испытывающего это действие. Характер и интенсивность воздействия поэтому следует измерять количеством тех изменений, которые происходят внутри экосистемы, например сокращением численности популяций или снижением видового разнообразия. Последнее связано еще и с тем, что нагрузка на отдельные особи и виды растений и животных внутри экосистемы может быть весьма различной.

Итак, можно заключить, что хотя нагрузка и адекватна до некоторой степени воздействию, первая измеряется количеством действующего агента, а вторая - количеством изменений, происходящих в самой экосистеме. Таким образом, они определяются в разных единицах.

Переходя на ландшафтный уровень рассмотрения, с учетом приведенных рассуждений, нагрузку можно определить как совокупность промышленных объектов, технологически необходимых человеку для существования иди реализации какой-либо конкретной задачи. Воздействие же на ландшафт определяется как совокупность всех вторично возникающих нарушенных экосистем и межбиогеоценотических связей, не регламентированных технологически и вынужденно сопутствующих хозяйственной деятельности человека. При равной степени нагрузки на различные типы ландшафтов или урочищ характер воздействия будет различным.

Непосредственными агентами воздействия на месторождениях нефти и газа являются все технологические объекты, необходимые при разработке месторождений и добыче углеводородов: площадки кустового бурения, подъездные дороги, трубопроводы, линии электропередачи, дожимные насосные станции (ДНС), компрессорные станции (КС), центральные пункты сбора и подготовки нефти (ЦПС), базы производственного обслуживания, карьеры и др. Все они требуют изъятия земель и связаны с полным разрушением экосистем на месте строительства. Согласно классификации Б.В. Виноградова [62], такие объекты относятся к экотехническим системам (секция III). Их общим свойством является и то, что они определены в проектной документации, а следовательно, их размещение, тип и площади согласованы с землепользователями, с государственными комитетами по охране природной среды, и сами проектные решения должны быть приняты с учетом современных экологических норм и требований.

Чем больше количество этих объектов и занимаемая ими площадь, тем большее давление они оказывают и тем большее воздействие могут оказать на природные экосистемы. Их совокупность поэтому можно определить как антропогенную нагрузку. Подчеркнем, что это будет справедливо только на ландшафтном уровне оценки.

Все нарушения, которые технологически не регламентированы и связаны с авариями, неконтролируемой деятельностью человека и вторичным косвенным действием промышленных объектов на сопредельные экосистемы, образуют совокупность явлений, которые можно назвать антропогенным воздействием. Сюда входят нефтяные разливы, нефтяные и солевые загрязнения, подтопления, обсушки, площади внедорожного проезда, а также механические нарушения, возникающие при устранении различного рода аварий и связанные с ненормированным использованием техники. Легко убедиться, что вся эта совокупность нарушенных экосистем попадает в категорию парагенетических экосистем (секция IV).

Так, определенные нагрузка и воздействие могут быть измерены площадью образующих их объектов.

2.2. Нагрузка на ландшафт

Используя данные, полученные при дешифрировании территорий в различной степени освоенных месторождений, можно дать характеристику распределения нагрузки по типам образующих ее объектов (категориям земель) (табл. 1). Площади горного отвода рассмотренных месторождений сильно различаются по площади (от 7 до 77 тыс. га). Первые три месторождения были обследованы на начальных этапах освоения. Общая нагрузка на них составляла в ту пору около 1.5 %. Самое крупное по площади горного отвода месторождение в бассейне Агана и Тромъегана имеет низкую нагрузку (3 %) ввиду слабой освоенности. Последние два - одни из самых старых и освоенных месторождений имеют наибольшую нагрузку на ландшафты - 11 и 9 %. Последние значения, вероятно, близки к предельным на настоящем уровне освоенности месторождений. По данным Б.Е. Чижова [28], общая нагрузка Аганского и Ватинского месторождений составляет 12.2 %.

Несмотря на разницу в степени освоенности территорий, общий баланс земель и соотношение категорий земель, образующих нагрузку, остаются примерно одинаковыми.

Наибольшую долю (65 %) по площади занимают коридоры коммуникаций, образованные одиночными и параллельными трубопроводами, и лишь незначительную - линиями электропередач и связи. По разным месторождениям их доля может варьировать от 35 до 75 %. Трубопроводы, занимающие до 80-90 % этой площади, представляют наиболее серьезный источник поверхностных загрязнений, опасность которого растет по мере его старения. В среднем на 1 тыс. га приходится около 13 км коммуникаций, средняя ширина которых составляет около 45 м.

Площадки кустового бурения - не менее опасный объект нефтепромысла, представляющий угрозу в плане загрязнений. Их доля в общей нагрузке составляет в среднем 11 %. На ранних стадиях освоения она велика (11-30 %), а на поздних - по различным месторождениям варьирует от 7 до 11 %. Коммуникации часто примыкают к отсыпным бетонным или грунтовым дорогам, которые занимают около 12 % площади нагрузки. Их доля варьирует от 3 до 17 % на ранней стадии освоения и от 11.6 до 12.8 % на поздних. В среднем на 1 тыс. га приходится около 7 км автодорог со средней шириной около 15 м.

Дожимные насосные станции, центральные пункты сбора и подготовки нефти, прочие вспомогательные промышленные объекты составляют около б % от площади нагрузки. Доля карьеров велика на ранних стадиях разработки месторождений, где может достигать 15 %, и снижается на поздних стадиях до 3-5 %. Наименьшую долю занимают факелы (менее 1 %). К сожалению, их площадь не всегда можно уверенно выделить как самостоятельную, и, как правило, они описываются в составе ДНС и ЦПС.

В целом изменение структуры нагрузки в зависимости от стадий освоения (рис. 3) происходит за счет роста доли трубопроводов и дорог, снижения доли кустовых оснований, ДНС, карьеров и других технологических площадок.

Распределение нагрузки неравномерно по ландшафту. Так, Севере-Покурское месторождение примерно поровну поделено на две части. Первая расположена в пойме Оби, где преимущественно- развиты низинные болота и луга, другая часть - на второй и третьей обских надпойменных террасах, где большей частью развиты дренированные таежные экосистемы. Нагрузка в первой части составляет 9.3 %, в то время как в таежной части - 12.8 %. Северная часть Самотлорского месторождения также развита на дренированных возвышенных поверхностях Аганского материка, а южная преимущественно расположена на территории обширных болотных комплексов. Распределение нагрузки на этих двух частях месторождения в границах горного отвода составляет 8.5 % в болотной части и 9.0 % в таежной. Как видно, разница невелика, но она демонстрирует эффект, заложенный в проектных решениях. Строительство коммуникаций и вспомогательных предприятий на дренированных поверхностях дешевле и надежнее, чем на болотной. Совсем избежать строительства на болотах нельзя, но тем не менее большая часть нагрузки концентрируется именно в таежных комплексах экосистем. Кроме того, здесь учитываются и экологические требования - большая часть нагрузки на Северо-Понурском месторождении вынесена за пределы водоохранной зоны, куда попадает пойменная территория, и, таким образом, нагрузка на последнюю несколько снижена.

2.3. Воздействие на ландшафт

Как указано выше, воздействие на ландшафт целесообразно определять площадью экосистем, нарушенных под влиянием элементов антропогенной нагрузки. Более или менее детально оно выявлено при дешифрировании аэроснимков территории северной части Самотлорского месторождения. Территория месторождения резко разделяется на две части. Северная расположена в основном на южном макросклоне Аганского материка, захватывает его основной водораздел и лишь частично переходит на северный макросклон. Эта территория представляет собой приподнятую холмистую, сильно эрозионно расчлененную озерную (по происхождению) равнину [64-66]. Максимальные отметки здесь около 125 м, амплитуда высот достигает 70 м.

Основной тип рельефа эрозионный, представленный системой склонов различной крутизны и эрозионных ложбин. Широко развит аккумулятивный долинный рельеф с плоскими слабо дифференцированными днищами долин. Основную поверхность долин образуют плоские заболоченные поймы и лишь в наиболее крупных долинах можно выделить участки первой надпойменной террасы. В меньшей степени развит полого-бугристый рельеф водораздельных территорий. Последние, как правило, хорошо дренированные и узкие.

Южная часть месторождения расположена на озерно-ингрессионной террасе Оби [66], в ее тыловой части на отметках 47-57 м. Терраса имеет плоский рельеф, слабо врезанные долины, в которых отсутствует террасированность. Терраса почти сплошь заболочена и покрыта слабо выпуклыми торфяниками средней мощностью в центральной части более 2 м. Торфяники маскируют первичный рельеф поверхности и лишь кое-где можно выделить остаточные формы - пологие бугры и их комплексы. На поверхности террасы много озер первичного происхождения и вторичных озерков, образовавшихся за счет саморазвития торфяников.

Согласно современному географическому районированию Западной Сибири, территория находится в подзоне северной тайги таежной зоны [67]. Леса этой территории отличают невысокий бонитет, сильная переувлажненность и своеобразие типологического состава. Зональными сообществами территории являются кедровые с примесью ели и сосны сообщества кустарничково-зеленомошного типа. В отличие от среднетаежных лесов, здесь меньше участие пихты. В лесах обычны в большом обилии голубика и багульник, которые южнее встречаются, главным образом, на болотах.Болота этой территории имеют среднетаежный облик, развиты на выпуклых торфяниках и распространены в южной части месторождения. Они преимущественно верхового типа, однообразны по составу растительных сообществ и различаются лишь формой комплексности. Периферические части болотных массивов и понижения между буграми заняты в основном олиготрофными кустарничково-сфагновыми или осоково-сфагновыми сообществами. Обширные центральные части болотных массивов представлены комплексами гряд, мочажин и мелких озерков.

Выявленная структура воздействия на данной территории (табл. 2) хорошо иллюстрирует общую картину воздействий на природные экосистемы, обрисованную ранее. Около 37 % площади всех нарушенных земель составляют различного рода загрязнения, среди которых доминируют химические загрязнения общего характера (хлоридно-натриевые засоления в сочетании с замазученностью, заилением и другими формами загрязнения территорий). Наибольшая доля приходится на механические нарушения, в совокупности с нерегламентированным проездом по болотной территории и придорожными выемками грунта они занимают около 60 % всей площади. На подтопления приходится всего около 2 % площади нарушенных территорий.

Эта картина лишь в общих чертах близка к той, что охарактеризована Б.Е. Чижовым [28] для Ватинского и Аганского месторождений: на долю всех форм загрязнений приходится 42 %, на площади с механическим повреждением древостоев, почв и растительности - 34 %, на долю подтоп-лений - 20 %. Отдельно выделены площади поврежденных древостоев вокруг факелов - 4.5 %. Вместе с тем имеются и расхождения, что связано с различной системой учета. Приводимые здесь сведения основаны на детальном анализе аэрофотосъемки, в то время как данные Б.Е. Чижова - на маркшейдерских материалах и материалах натурных обследований. Маркшейдерский учет нарушений должен быть, несомненно, более точен. Другая причина различий может быть связана с иным устройством территории Ватинского месторождения, расположенного целиком на озерно-ингрес-сионной террасе, что может обусловить большую долю подтоплений.

Как и нагрузка, воздействие распределено по территории неравномерно. Понятно, что это зависит в большой мере от размещения источников воздействия, но не только. Определенную роль здесь играют и свойства самих экосистем, такие как способность реагировать на воздействие, препятствовать его распространению или, наоборот, содействовать этому.

Расчеты распределения воздействий по типам экосистем (табл. 3) показывают, что среднее по территории воздействие составляет 3.2 %. На болотные экосистемы оно несколько выше среднего (4.1 %), а на суходольные лесные место-обитания - ниже среднего (2.2 %). Хотя различия невелики, они достоверно подтверждаются на 99%-м уровне точности, о чем сказано несколько ниже. В то же время различия в нагрузке на указанные типы местообитаний обратного знака: на болотные - меньше средней, а на автоморфные лесные - выше средней, как отмечалось раньше. Таким образом, болотные экосистемы в большей мере воспринимают воздействия и соответственно в большей мере страдают при равной степени нагрузки, чем лесные экосистемы автоморфных местообитаний.

Это можно проиллюстрировать интенсивностью воздействия, а именно отношением воздействия к нагрузке. Она показывает, какое количество загрязненных, подтопленных или механически нарушенных земель (в га) приходится на один гектар технологической площади. На суходольной территории при освоении и эксплуатации месторождения вместе с каждым гектаром, отведенным под технологическую площадь, образуется еще 0.2 га нарушенных площадей; на болотных местообитаниях - еще 0.5 га нарушенных территорий за счет загрязнений и механического воздействия.

Сходный результат можно получить, анализируя таблицу распределения нагрузки и воздействия по формам рельефа (табл. 4). Воздействие, проявляющееся на территориях Аганского материка, по всем формам рельефа достоверно ниже среднего и варьирует от 1.96 до 2.32 %, в то время как на суходольных территориях оно заметно выше среднего и варьирует от 4.2 до 6.6 %. На один гектар технологической площади на Аганском материке приходится 0.22-0.26 га площадей, находящихся под отрицательным воздействием. На озерно-ингрессионной террасе по различным место-обитаниям та же величина варьирует от 0.5 до 0.76 га. Таким образом, и здесь подтверждаются выводы о большей уязвимости гидроморфных экосистем и меньшей уязвимости автоморфных [68].

Теперь несколько слов о статистической достоверности выводов, которые основаны, в свою очередь, на достоверности разницы долей, оценивающих среднее воздействие и среднюю нагрузку по отдельным типам местообитаний и по месторождению в целом. Разница между этими долями (см. табл. 3 и 4) очень невелика, и утверждение о ее существенности должно быть хорошо обоснованным. Сравнение выборочных долей проведено по стандартной методике сравнения средних по /-критерию Стьюдента [69]. Проблема сравнения состоит в том, что выборочные доли определены не на множестве отдельных испытаний, а на отношении площадей. Поэтому площади должны быть рассмотрены как наборы отдельные единичных площадок, размер которых определяется точностью картографирования (дешифрирования) и измерения.

При картографировании ландшафтной ситуации и нарушенности ландшафта использовались аэроснимки масштаба 1 : 25 000 достаточно хорошего разрешения и качества, которые привязывались к топографической основе такого же масштаба. Дешифрирование проводилось с помощью компьютера в среде Maplnfo 4.0, что позволяло практически бесконечно увеличивать масштаб и дешифрировать аэроснимки с точностью, ограниченной зернистостью и резкостью изображения. На снимках выделялись все антропогенные объекты величиной менее 1 мм, что в реальном масштабе соответствовало объектам площадью менее 0.13 га. Так, все дороги, имеющие среднюю ширину около 15 м, были выделены как площадные объекты. Точность измерения площади с использованием программного обеспечения ограничивалась только точностью привязки, распознавания и выделения объектов.

В первом приближении можно принять, что точность определения площадей составляла 1 га. В масштабе выбранных снимков такая площадь выглядит как квадрат со стороной 4 мм. Большая величина изученной территории определила и большой объем выборки, что при малой разнице долей позволяет считать эту разницу неслучайной. Тем не менее для подстраховки от возможных ошибок распознавания и ошибок увязки снимков между собой необходимо было сделать переоценку, для чего тест был пересчитан на объем выборки, сокращенной в 10 раз. Результат соответствовал десятикратному снижению точности измерений, а именно, предполагалось, что площадь измерялась не в гектарах, а в десятках гектар (на снимках масштаба 1 : 25 000 квадрат площадью 10 га имеет сторону 13 мм). Несмотря на снижение точности измерений, большинство выявленных различий остались достоверными, вплоть до 99%-го уровня значимости, что и отмечено в таблицах. Это позволяет рекомендовать выявленные соотношения для прогноза воздействия при известной плановой нагрузке и известной ландшафтной ситуации территории освоения.

2.4. Культура производства и экологический риск

Прогноз площади антропогенного воздействия - весьма важный аспект при проектировании природопользования, но определенное выше соотношение площадей антропогенной нагрузки и антропогенного воздействия имеет, кроме того, еще два интересных приложения: критерий культуры производства и оценку экологического риска. Прежде всего, необходимо хотя бы в самых общих чертах остановиться на физическом смысле этого соотношения.

Площадь экосистем, попадающих под антропогенное воздействие (Sp), очень упрощенно можно описать следующей формулой:

Sp=k * (dm/dsdt) *Se * t

Здесь (dm/dsdt - масса вещества или энергии, которые продуцируются в единицу времени на единице технологической площади; Se - площадь экотехнических систем; t - время воздействия; k - коэффициент размерности [S/M], отражающий способность каждого конкретного вещества мигрировать в окружающей среде соответствующего типа. Интенсивность воздействия, как она определена выше, в этом случае опишется формулой

I = Sp/Se = k*(dm/dsdt) * t

Важное свойство данного показателя, не упомянутое выше, - это его зависимость от времени. Легко представить себе, что площадь нарушений на месторождении в начальной стадии освоения, когда работа ведется на неизношенном оборудовании, во много раз меньше, чем на поздних стадиях. Данные, касающиеся Самотлорского месторождения, отражают ситуацию, сложившуюся примерно за 25-летний период освоения. Учитывая это, приведенные выше значения интенсивности воздействия необходимо поделить на 25 лет, для того чтобы их можно было сравнивать с подобными для других территорий и производств.

Оставшаяся часть формулы отражает два аспекта: агрессивность источника воздействия (dm/dsdt) , которая связана с характером производства и зависит от совершенства технологии и экологической культуры, и k - восприимчивость и реактивность среды, которые определяют экологический риск производства. В отношении загрязнений указанные аспекты давно выявлены и описаны геохимиками как внутренние и внешние факторы, определяющие миграцию веществ [70].

2.4.1. Культура производства

Предложение измерять культуру производства отношением площади парагенетических экосистем к площади экотехнических систем сделано Б.В. Виноградовым [62]. По его мнению, если это отношение варьирует в пределах 0.1-0.5, культуру производства можно считать высокой; средний уровень культур должен характеризоваться отношением в пределах 0.5-2.0, а при низком уровне такое отношение должно быть больше 2. Конечно, это только мнение. Согласно ему, по

07.10.2009