Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

MAPPING OF GAS TRANSMISSION ECOGEOSYSTEMS OF EURASIA: FROM THEORY TO PRACTICE OF SUSTAINABLE DEVELOPMENT OF REGIONS

Lobanov L.V. 1 Baraboshkina T.A. 1
1 Lomonosov Moscow State University
The relevance of the topic is due to the importance of systematization of priority factors for identification and cartographic documentation of ecogeosystems in the areas of development of the energy sector of the economy for identification and minimization of the ecological footprint. The purpose of the work performed is to improve cartographic models of fixing the ecological footprint in areas dominated by energy facilities to improve the structure of environmental management in the direction of environmental neutrality and justification of management decisions. The achievement of this goal was carried out comprehensively on the basis of systematization of interdisciplinary data: on the functional organization of the research area, the features of the geological structure, soil and bioresources of the region. The analysis of retrospective satellite images, field and laboratory studies, mapping the quality of the geological space resource for various types of economic activity showed a positive trend in optimizing the ecological and resource potential of the territory synchronously with the implementation of the concept of modernization of gas supply projects for residents of the region. Using the example of a typical site located in the Central part of Eurasia, trends in achieving the Sustainable Development Goals (SDG-7, task 7.b) have been identified at the regional level due to the introduction into practice of automated gas distribution stations (AGRS) of a new generation. Minimizing the carbon footprint in the country’s energy sector is relevant for solving a wide range of socio-economic and geo-ecological regional problems. The developed cartographic model makes it possible to differentiate between natural and anthropogenic risk factors that are priority for improving geomonitoring systems, developing programs for the reclamation of old-developed areas of economic activity and for justifying management decisions in the field of achieving environmental neutrality of the functioning of gas transmission ecogeosystems of Eurasia.
mapping
territory typification
ecological and geological systems
Eurasia
sustainable development
energy services
environmental neutrality

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).

missing image file

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.

missing image file

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.

missing image file

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.

missing image file

Рис. 4. Легенда к карте оптимизации качества ресурса геологического пространства в зоне реконструкции ГРС. Матрица выделения эколого-геологических систем показана на рис. 2