Использование в энергетическом секторе экономики «голубого золота» на рубеже тысячелетий в Евразии инициировало интенсивное экономическое развитие горнодобывающих регионов. Однако длительный период эксплуатации оборудования привел к формированию экологического следа в компонентах экогеосистем, особенно в районах, имеющих в структуре широкий спектр разноплановых видов экономической деятельности [1–3].
Актуальность работы обусловлена значительными масштабами развития трубопроводного транспорта и топливно-энергетического комплекса на просторах Евразии и важностью снижения «экологического эха» от их эксплуатации для достижения экологической нейтральности в районах их функционирования [4–6].
Согласно Постановлению Кабинета Министров Республики Татарстан № 961 от 26.10.2019 «Об утверждении Плана мероприятий по газификации Республики Татарстан на 2019 год», успешно реализуется программа реконструкции газотранспортных систем, в которую вошла серия газораспределительных станций (ГРС), имеющих длительный период эксплуатации (от 30 и более лет), выработавших свой потенциал и требующих модернизации [4, 5] для решения задачи 7.b (ЦУР-7) «К 2030 году расширить инфраструктуру и модернизировать технологии для предоставления современных и устойчивых энергетических услуг для всех…» [6].
Цель работы – совершенствование картографических моделей фиксации экологического следа в районах доминирования объектов энергетики для усовершенствования структуры природопользования в направлении экологической нейтральности и обоснования принятия управленческих решений.
Материалы и методы исследования
Проведение картографических работ в юго-западной части пригорода г. Казани осуществлено на базе экогеосистемного подхода к анализу и обработке междисциплинарных данных, разработке легенд и структуры карт; анализу эколого-экономической истории эксплуатации ГРС, дешифрированию ретроспективных космоснимков, сбору и статистической обработке междисциплинарных данных о ресурсном потенциале территории с учетом синергетического взаимодействия смежных секторов экономики [7–9].
Результаты исследования и их обсуждение
Изучение эколого-ресурсного потенциала региона шло поэтапно. Анализируемые компоненты природно-ресурсного потенциала юго-западного сектора пригорода г. Казани, в геологическом аспекте представлены дочетвертичными отложениями пермской (ассельский, сакмарский и казанский ярусы) и неогеновой (плиоценовый отдел) систем [9]. Ассельские образования представлены доломитами светло-серыми микрослоистыми, а также реликтово-органогенными в некоторых частях разреза с линзами кремня и прослоями гипсов и известняков. Практически повсеместное распространение имеют сакмарские отложения. Исключением являются глубокие эрозионные врезы в тальвегах палеодолины р. Волги и еще на ряде участков. Отложения казанского яруса распространены по всей территории за исключением глубоких врезов палеодолин. Они залегают с размывом на отложениях сакмарского яруса, имея закарстованную поверхность, и представлены в виде терригенно-карбонатных пород с характерной для исследуемой местности цикличностью разреза [9, 10]. Среди четвертичных отложений доминируют эоплейстоценовые, неоплейстоценовые и голоценовые (рис. 1).
Типизация эколого-геологических условий территории проведена на базе систематики полевых и картографических данных как о типах строения геологической среды (рис. 1), так и данных о строении почвенного и растительного покрова при учете особенностей экономической специализации и функциональной организации территории [5, 10].
По совокупности перечисленных параметров в пределах исследуемого участка было выделено девять типов экогеосистем (ЭГС), которые легли в основу разработки картографической модели эколого-геологических условий территории с учетом типов строения геосред, мозаики растительного покрова, хозяйственного использования территории (рис. 2).
Разработанная легенда «Карты эколого-геологических условий территории» состоит из ряда блоков. Первый блок представлен в виде интегральной матрицы (рис. 2), которая стала универсальной и была использована в различных типах разработанных эколого-геологических карт.
Второй блок отведен гидрологическим и действующим промышленным объектам. Выделенные типы экогеосистем на карте эколого-геологических условий показаны цветовым фоном, а для унификации представления каждой ЭГС присвоен интегральный индекс (показан римской цифрой), расшифровка которого дана в легенде к карте (рис. 2).
Рис. 1. Карта типов строения геологической среды территории Республики Татарстан по [9] с изменениями (в источнике приведена подробная характеристика типов строения геологической среды)
Основное влияние на биоту проявляется в замещении природных экогеосистем антропогенно-преобразованными, снижением биоразнообразия и сменой фитоценозов за счет сокращения ареалов флоры и фауны, а также трансформацией почвенного покрова.
Максимальное площадное замещение природных почв антропогенно-преобразованными зафиксировано в пределах сел и приуроченных к ним приусадебных хозяйств, активным строительством в жилой зоне и экстенсивной эксплуатацией ГРС.
Разработка легенды к карте эколого-ресурсного районирования осуществлена на основе методики эколого-геологического картографирования. «Карты эколого-геологического районирования – оценочные карты, на которых в тех или иных категориях дается оценка современного состояния эколого-геологических условий, как правило, способом ранжирования их на классы состояний». Данные карты являются базовыми для составления прогнозов и выработки природоохранных рекомендаций, так как наглядно отражают результаты комплексной оценки территории с позиций комфортности и безопасности проживания человека и функционирования геосистем [7].
Основной акцент в легенде карты районирования ставится на второй, оценочный блоку, где систематизирована информация о критериальной базе, на основании которой по совокупности абиотических и биотических параметров (при использовании принципа доминанты наихудшего показателя) осуществлялась интегральная оценка выделенных типов ЭГС с учетом синергетического влияния различных видов хозяйственной деятельности в районе исследования (рис. 3).
Цветовая гамма в легенде карты выбрана в семафорном варианте и передает класс состояния ЭГС, сформировавшийся под влиянием естественно-исторических этапов геологического развития и деятельности энергетического сектора и смежных производств на стадии индустриального освоения исследуемой территории в перестроечный период развития экономики.
Рис. 2. Карта-схема эколого-геологических условий территории в районе реконструкции ГРС
Порядка 30 % изученных экогеосистем имеют класс «удовлетворительного состояния», а на 70 % исследуемой площади идентифицирован класс «условно удовлетворительного состояния». К данному классу отнесены территории [9], прилегающие к трансграничным промышленным объектам, а также площади проявления геологических процессов и геохимической миграции. В легенде они отражены фактологически: над каждым пунктом отбора проб почв и грунтовых вод в виде индексов показаны элементы, содержание которых отклоняется от регионального фона.
Рис. 3. Легенда карты эколого-ресурсного районирования территории в районе ГРС
По совокупности полученных данных для каждой экогеосистемы (рис. 4) исследуемого района был определен индекс качества геологического пространства территории для различных видов деятельности: проживания человека, естественного расселения биоты, создания лесопарковых зон, различных сфер агроиндустрии с учетом международных трендов в сфере зеленой экономики и экологических приоритетов природопользования [1, 3, 4].
Заключение
− Совершенствование методики построения картографических моделей позволило обосновать актуальность принятия управленческих решений по коррекции хозяйственного использования изученных экогеосистем для минимизации уровня экологического следа от предыдущих видов экономической деятельности и оптимизации предоставления энергетических услуг на базе современных технологий.
− Проведенный анализ междисциплинарных данных, их картографическое документирование выявили положительные тренды в улучшении комфортности проживания населения на базе реализации комплексного подхода к модернизации газоснабжения региона для достижения целей устойчивого развития территории (ЦУР-7, задача 7.b).
− Разработанная картографическая модель позволяет дифференцировать природные и антропогенные факторы риска, приоритетные для совершенствования систем геомониторинга, рекультивации староосвоенных участков хозяйственной деятельности и обоснования принятия управленческих решений в сфере достижения экологической нейтральности функционирования газотранспортных экогеосистем Евразии.
Рис. 4. Легенда к карте оптимизации качества ресурса геологического пространства в зоне реконструкции ГРС. Матрица выделения эколого-геологических систем показана на рис. 2