№ 4 (2019)

Изучены ряды 20-летних наблюдений сезонного протаивания на площадках CALM¹ Евразии и Северной Америки. Рассмотрены короткопериодные 2-5-летние колебания мощности сезонноталого слоя (СТС). Отмечены сходства и различия сезонного протаивания тундровых почв в циркумполярных странах. На примере двух площадок мониторинга CALM в Чукотском автономном округе проанализирована динамика сезонного протаивания. С использованием математических методов описаны ряды вариаций мощности СТС, определены амплитуда, частоты и периоды колебаний. Сравнительный графический и статистический анализ флуктуаций климата и колебаний мощности СТС позволил уточнить характер и степень воздействия климатических факторов на протаивание почв. Сделан вывод о значительном влиянии на глубину сезонного протаивания продолжительности теплого периода года. Указано, что игнорирование внутривековых вариаций параметров климата и мерзлотных ландшафтов является причиной противоречивости суждений о тенденциях изменений климата и прогнозах деградации многолетней мерзлоты. По результатам анализа колебаний климата и сезонного протаивания предложено понятие “климатический год” как сопряжение погодных условий 2-3 лет, однотипно влияющих на глубину протаивания.

Отмечена возможность использования параметров вариаций сезонного протаивания для оценки устойчивости мерзлотных ландшафтов. Обосновано применение в качестве показателя устойчивости кровли многолетней мерзлоты отношения средних значений амплитуды к периоду коротких колебаний сезонного протаивания.

Предложена гипотеза влияния солнечного и техногенного электромагнитного излучения в радиоволновом диапазоне на деградацию подземных льдов подошвы сезонноталого слоя и сокращение арктических льдов.

Показаны причины активизации рискообразующих процессов на водных объектах страны, вызванные «старением» существующих и строительством новых водохранилищ. Берега новых водохранилищ, расположенных на территории Беларуси, интенсивно используемой в народном хозяйстве и плотно заселенной, подвержены активной переработке − абразии, ведущей к развитию абразионного риска. Протяженность абразионных берегов в последние годы увеличилась более чем на 20 км, что, несомненно, оказывает влияние на прилегающие территории, потерю земель и объекты экономики.

Цель работы − уточнение ранее выполненного автором районирования территории страны по абразионному риску [3-5], которое следует учитывать в прогнозных расчетах устойчивого развития регионов на совершенно новых принципах и допущениях.

В работе использованы данные натурных более чем 40-летних наблюдений автора за процессом абразии и результаты научно-обоснованного анализа, позволившего предложить (используя дерево отказов) модель развития абразионного риска и показатели, характеризующие абразионный риск с учетом глобального изменения климата и сопутствующего потепления, влияющего на динамику и масштабы процесса разрушения и деформации берегов.

На основе теоретического изучения механизма формирования профиля динамического равновесия абразионных берегов и равновесной береговой линии предложен критерий, характеризующий устойчивость и развитие профиля равновесия берегового склона, необходимого при районировании регионов Беларуси по абразионному риску.

На основе обобщения результатов наблюдений, выполненных на водохранилищах Беларуси, и использовании предложенных показателей произведено районирование территории страны и Минской области по абразионному риску, имеющее практическое значение при принятии управленческих решений и назначении инженерных мероприятий по предупреждению возникновения рисков на водных объектах, а также минимизации их последствий.

Основное внимание в статье уделено факторам и динамике развития крупных глубоких оползней выдавливания в юрских глинах, участвующих в геологическом строении высоких береговых склонов долины р. Москвы в границах города. Кратко изложена история геологического развития территории в мезо-кайнозойское время, рассмотрены особенности строения глинистых толщ верхнеюрского возраста, дано описание структуры, состава и физико-механических свойств пород в сохранном и выветрелом состоянии, охарактеризованы морфология и зональность строения оползневых склонов, стадийность и динамика оползневых деформаций. Приведены рекомендации по освоению территорий, пораженных оползнями. Статья подготовлена на основе обобщения многочисленных опубликованных работ и фондовых материалов, посвященных этой актуальной теме.

Изучение закономерностей формирования химического состава шахтных и поверхностных вод в Восточном Донбассе выполнено с привлечением методов оценки статистических параметров распределений концентраций компонентов, методов оценки загрязнений окружающей среды и цифровой компьютерной технологии классификации многомерных наблюдений АГАТ-2. Показано, что шахтные воды в Восточном Донбассе являются мощным источником загрязнения окружающей среды и наносят серьезный экологический ущерб территории. Средние концентрации большинства компонентов шахтных вод превышают предельно допустимые концентрации (ПДК) в сотни, а максимальные концентрации – в тысячи раз. Анализ качества поверхностных вод в регионе выполнен по результатам опробования мелких рек и водотоков. Расчет загрязнения поверхностных вод по 20-ти компонентам показал, что суммарный показатель загрязнения равен 108 и соответствует чрезвычайной кризисной категории. Превышают ПДК 65% компонентов. По цифровой компьютерной технологии АГАТ-2 выделены однородные по содержаниям 15-ти металлов классы поверхностных вод. Суммарный показатель загрязнения изменяется в классах от 27 до 65, что соответствует напряженной и чрезвычайной кризисной ситуации. Шахтные воды существенно загрязняют поверхностные воды в Восточном Донбассе. Делается вывод о необходимости проведения реабилитационных мер по улучшению качества поверхностных вод в регионе.

Вещественно-структурные, структурно-геоморфологические (неотектонические) и геодинамические исследования Ногинско-Клязьминского района выявили слабую защищенность этой территории от нерационального использования в связи с проектированием и интенсивным строительством индустриальных центров (технопарков). Глинистые средне-и верхнеюрские отложения и моренные средненеоплейстоценовые суглинки, защищающие подземные воды от загрязнения, являются маломощными и местами эродированы с образованием гидрогеологических окон. В них вскрываются гжельские верхнекаменноугольные известняки, содержащие напорные питьевые воды. Погребенная поверхность известняков характеризуется повышенной трещиноватостью и сильной выветрелостью, а известняки – кавернозностью, что указывает на развитие процессов выщелачивания. Маломощный и преимущественно песчаный состав четвертичных отложений, перекрывающих коренные породы, является проницаемым для атмосферных и поверхностных осадков, в том числе техногенно загрязненных стоков. В рельефе проявлены замкнутые понижения, воронки, просадки, затопления и т.д. Планация рельефа под строительство также негативна для геологической среды, поскольку это приводит к точечному интенсивному загрязнению близких к поверхности грунтовых вод, приуроченных к флювиогляциальным отложениям, а барражный эффект – к нарушению потока грунтовых вод.

Эти особенности геологического строения являются неблагоприятными для размещения на территории г. Ногинска и в его окрестностях, в частности в долине р. Вассы, индустриальных центров. На геологическую среду рассматриваемого района они оказывают губительное воздействие.

Проблема размещения объектов обращения с твердыми коммунальными отходами (ТКО) чрезвычайно актуальна для России. Сложность такого рода задач обусловлена в первую очередь их междисциплинарностью, т.е. значительным количеством социальных, экономических и технических данных и сведений об окружающей среде, которые необходимо учитывать. Во многих странах в этих целях используются многокритериальные методы, доказавшие свою эффективность, позволяя выработать компромиссное и объективное решение. Рассмотрены методы Т.Л. Саати – анализ иерархий (AHP) и анализ сетей (ANP), приведены примеры их использования при выборе места размещения свалки ТКО и мусоросжигательного завода.