Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экологическая оценка фрагментации территории при проектировании дорожно-транспортных сетей

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Агаханянц, Полина Феликсовна

Введение.

Глава 1. Обзор современного состояния изученности проблемы.

1.1. Фрагментация ландшафтов как воздействие дорожно-транспортных сетей на окружающую среду.

1.2. Экологическая оценка и оценка воздействия на окружающую среду.

1.3.Практика проведения экологической оценки дорожно-транспортных сетей.

1.4. Нормативно-методическое обеспечение ОВОС проектов развития дорожно-транспортных сетей.

Глава 2. Теоретическое основы учета фрагментации при проведении экологической оценки

2.1. Характеристика фрагментации как воздействия дорожно-транспортных сетей на экосистемы.

2.2. Направления учета фрагментации на окружающую среду при проведении экологической оценки.

Глава 3. Анализ практики учета экологических воздействий автомобильных дорог в ОВОС.

3.1. Мировой опыт контроля качества процессов экологической оценки.

3.2. Методика проверки качества документов ОВОС проектов дорожного строительства.

3.3. Проверка качества документов ОВОС проекта кольцевой автодороги вокруг Санкт-Петербурга.

Глава 4. Разработка количественных мер фрагментации

4.1. Обзор количественных мер фрагментации ландшафтов.

4.2. Модели фрагментации ландшафтов при развитии дорожно-транспортной сети.

4.3. Применение количественных мер фрагментации ландшафтов к моделям фрагментации.

4.4. Практическое применение количественных мер фрагментации ландшафтов.

Глава 5. Фрагментация экосистем территории Ленинградской области.

5.1. Методика зонирования территории по степени фрагментации.

5.2. Характеристика фрагментированности территории Ленинградской области

Глава 6. Порядок учета фрагментации при проектировании и экологической оценке дорожно-транспортных сетей.

6.1. Рассмотрение фрагментации ландшафтов в проектном цикле.

6.4. Учет фрагментации ландшафтов при проведении ОВОС.

6.4.1. Учет фрагментации ландшафтов на первом этапе проведения ОВОС

6.4.2. Учет фрагментации ландшафтов на втором этапе

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологическая оценка фрагментации территории при проектировании дорожно-транспортных сетей"

Актуальность темы. Фрагментация ландшафтов (территорий, или экосистем) представляет собой комплексное воздействие инженерных линейных сооружений, главным образом дорожно-транспортных сетей, на экосистемы. Результатом фрагментации являются такие необратимые последствия, как сокращение численности и исчезновение видов, потеря биоразнообразия и снижение устойчивости экосистем в региональном масштабе. Основными механизмами влияния фрагментации на экосистемы являются островной эффект или собственно фрагментация (ОЭФ), граничный и барьерный эффекты. В настоящее время фрагментация не учитывается при проектировании развития ДТС и их элементов, наименее развит учет ОЭФ; граничный и барьерный эффекты принципиально могут выявляться при прогнозе методом аналогий. Также фрагментация не рассматривается в процедурах экологической оценки -оценке воздействия на окружающую среду (ОВОС) и экологической экспертизе. Это объясняется отсутствием методической базы прогноза и анализа фрагментации при проектировании ДТС. Таким образом, разработка научно-технических основ учета экологических последствий фрагментации экосистем при проектировании ДТС является актуальной научно-практической задачей.

Наиболее перспективными направлениями учета ОЭФ при проектировании ДТС являются нормирование и зонирование территории, а также их интеграция в процесс ОВОС. В настоящее время пути нормирования фрагментации и методики зонирования фрагментации: территории не разработаны, что делает исследования в этом направлении крайне актуальными.

Необходимым условием учета фрагментации в проектном цикле и при проведении экологической оценки является разработка и обоснование использования количественных мер ОЭФ, дающих возможность объективно оценить состояние фрагментации территории, проводить нормирование фрагментации, а также являющихся критериями сравнения, отбора и оптимизации альтернатив размещения элементов ДТС.

Для экологической оценки ДТС необходимо изучение фрагментированно-сти экосистем региона и проведение объективной классификации территории региона по степени фрагментации. Проведенное обследование территории Ленинградской области, измерение и анализ количественных характеристик ОЭФ, определение их региональных критических значений обладает безусловной научной и практической значимостью (для зонирования, ОВОС и экологической экспертизы).

Особым прикладным значением обладают научно обоснованные рекомендации по порядку учета фрагментации в ОВОС, для подготовки которых необходима информация, которую можно получить на основе методики контроля качества ОВОС проектов дорожного строительства. Данная методика имеет важное практическое значение для проведения ОВОС и экологической экспертизы проектов развития ДТС.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является разработка научно-технических основ проведения экологической оценки фрагментации экосистем при проектировании дорожно-транспортных сетей.

В ходе выполнения работы были поставлены следующие задачи:

1. Разработать и апробировать методику оценки качества документации ОВОС строительства автодорог.

2. Исследовать свойства количественных показателей ОЭФ и дать рекомендации по их применению в экологической оценке ДТС.

3. Разработать методику зонирования территории но степени фрагментации естественных экосистем, основанную на применении количественных показателей фрагментации, и изучить фрагментацию экосистем выбранного региона (Ленинградской области).

4. Обосновать рекомендации по порядку учета ФЛ в проектировании ДТС и при проведении ОВОС для обеспечения экологических требований.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

Разработана и апробирована методика оценки качества документации ОВОС строительства автомобильных дорог;

• впервые в качестве количественных мер ОЭФ предложены энтропия, относительная энтропия и коэффициент минимальной необходимой площади;

• на моделях территории изучены свойства количественных мер ОЭФ и даны рекомендации по их использованию в нормировании и зонировании ФЛ;

• впервые определены количественные показатели фрагментированности территории Ленинградской области;

• обоснована возможность разработки предельно допустимых норм ОЭФ на основе изученных количественных мер;

• впервые предложены схемы учета фрагментации ландшафтов в проектном цикле при проектировании ДТС и при проведении их ОВОС.

Практическая значимость работы. В практическом плане результаты диссертации могут служить обоснованием использования количественных критериев ОЭФ при экологическом нормировании, в зонировании территорий, при анализе воздействий в ходе проектирования и ОВОС проектов развития ДТС. Разработанная методика оценки качества ОВОС строительства автодорог может применяться при проведении ОВОС и государственной экологической экспертизы строительства автодорог. Разработана методика зонирования территории по критерию степени фрагментации экосистем, которая может применяться для планирования развития ДТС. Полученные результаты позволили предложить порядок учета ФЛ в проектировании ДТС и проведении их ОВОС.

Апробация работы. Результаты работы представлялись на 2-ой Международной конференции «Экология и развитие Северо-Запада России» (С.Петербург, 1997); на семинаре «Сохранение биоразнообразия Баренцева региона» (Павловск, 2001); на рабочей встрече «Экологическая оценка инвестиционных проектов» (Архангельск, 2002); опубликованы в 9 печатных работах.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Агаханянц, Полина Феликсовна

выводы

1. Разработаны теоретическое основы учета фрагментации ландшафтов при проведении экологической оценки и проектирования проектов развития ДТС.

2. Разработана методика контроля качества документации ОВОС строительства автодорог, которая может использоваться в экологической оценке ДТС. Результаты применения методики показали отсутствие оценки ФЛ в ОВОС, необходимость введения нормативов фрагментации и учета свойств экосистем для эффективного учета последствий фрагментации в ОВОС.

3. Свойства количественных показателей ФЛ изучены на предложенных моделях фрагментации. Показано, что коэффициент МНТ, эффективный размер ячейки сети, степени связности и разделения ландшафта, их модификации позволяют получить сравнимые результаты, характеризующие ОЭФ.

4. Предложены критерии оптимизации, которые могут использоваться при сравнении, выборе и оптимизации альтернатив размещения, а также при проектировании: гС-> 1 кинла) ,-> max а-МНТхищн.

5. Показана недостаточность нормативного подхода к учету фрагментации в проектировании. Обоснована возможность разработки предельно допустимых норм ФЛ на основе коэффициента минимально необходимой территории.

6. Разработана методика зонирования степени фрагментации естественных экосистем, основанная на частотном анализе степени связности.

7. Проведен расчет количественных показателей ОЭФ для территории

Ленинградской области, что позволило определить степени связности территории. Показано, что 14% территории имеют связность более 0,4, а

50% - менее 0,4. Была определена зависимость коэффициента МНТ от

132

К = 0 92 х О 97" размера участка: мнт . Применение модели Гудмена к результатам позволило сделать вывод о том, что ОЭФ на территории Ленинградской области ставит под угрозу существование популяций хищников и крупных травоядных животных. 8. Показано, что основой учета ОЭФ при проектировании и проведении ОВОС проектов развития ДТС являются зонирование степени ФЛ и региональные нормы ПДН островного эффекта фрагментации, которые применяются при конструировании, отборе и оптимизации альтернатив размещения и при проектировании природоохранных мероприятий. Предложен порядок учета ОЭФ в проектном цикле и в ОВОС для обеспечения экологических требований.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Агаханянц, Полина Феликсовна, Санкт-Петербург

1. Бабков В.Ф. Ландшафтное проектирование автомобильных дорог. М., Транспорт, 1980.- 189 с.

2. Аксенов И.Я., Аксенов В.И. Транспорт и охрана окружающей среды. М., Транспорт, 1986. - 214 с.

3. Денисов В.Н., Рогалёв В.А. Проблемы экологизации автомобильного транспорта. СПб., МАНЭБ, 2003. - 213 с.

4. Евгеньев И.Е., Савин В.В. Защита природной среды при строительстве, ремонте, и содержании автомобильных дорог. М., Транспорт, 1989. - 239 с.

5. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная экология: Учеб. для вузов. М., Высшая школа, 2001.- 273 с.

6. Малов Р.В. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды. М., Транспорт, 1982. - 200 с.

7. Шварц Е.А. Эколого-географические проблемы сохранения природного биоразнообразия России. Автореферат на соискание ученой степени доктора географических наук. М., 2003. - 49 с.

8. Дьяконов, К.Н., Дончева А.В. Экологическое проектирование и экспертиза. -М„ Аспект-Пресс, 2002. 384 с.

9. Жизнеспособность популяций: Природоохранные аспекты/ М. Сулей, Р. Бейкер, Дж.Ф. Бейкер, Г.Е. Беловски и др. М., Мир, 1989. - 224 с.

10. О дум Ю. Экология. Т. 1.-М.,Мир, 1986.-328 с.

11. Касимов А.К. Эколого-экономическая оценка воздействия на лесные экосистемы при строительстве новой железнодорожной магистрали в пермском Прикамье// Экологическая экспертиза. Обзорная информация. -2001. -№2. -С.74-89.

12. Treweek J. Ecological Impact Assessment. London, Blackvvell Science, 1999. -351 c.

13. Оценка воздействия автодорожной сети на состояние и биоразнообразие экосистем национального парка «Русский север» (Вологодская область)/ Д.Н.

14. Кавтарадзе, B.C. Фридман, Г.С. Еремкин и др.// Экологическая экспертиза. Обзорная информация. 2002. - №6, С.3-188.

15. Родоман Б.Б. Территориальные ареалы и сети. Смоленск, Ойкумена. - 1999. -256 с.

16. Glasson J., Therievel R., Chadwick A. Introduction to environmental impact assessment: Principles and procedures, process, practice and prospects. London, UCL Press, 1999.-496 c.

17. Устойчивое развитие и «Повестка дня на 21 век» (избранные документы). -СПб., Управление по охране окружающей среды администрации Санкт-Петербурга, 1999. 80 с.

18. Оценка экологического воздействия и экологическая экспертиза/ О.М. Черп, В.Н. Виниченко, М.В. Хотулева и др. М., Социально-экологический Союз, 2001.-312 с.

19. Cherp О., Lee N. Evolution of SER and OVOS in Soviet Union and Russia (19851996) // Environmental Impact Assessment Review. 1997. - №17. - C. 177-204.

20. Therivel R., Partidario M.R. The Practice of Strategic Environmental Assessment. London, Earthscan, 1996. - 206 c.

21. Dale V.H., English M.R. Tools to aid environmental decision making. New York, Springer-Verlag, 1999. - 344 c.

22. Красников B.C. Разработка управленческих решений. СПб., Изд. СевероЗападной академии государственной службы, 1998. - 280 с.

23. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений: Учебник. Москва, Логос, 2000.-296 с.

24. Ли Н. Экологическая экспертиза. Учебное руководство. М., Экопрос, 1995. -267 с.

25. Инженерная экология и экологический менеджмент/ Н.И. Иванов,

26. И.М. Фадин, П.В. Воробьев, А.П. Дмитриева и др. М., Логос, 2001. - 528 с.

27. Козлов Ю.С., Меньшова В.П., Святкин И.А. Экологическая безопасность автомобильного транспорта. М.: Агар, 2000. - 176 с.

28. E1-Fadel М. Environmental impact assessment of traffic improvement in a highly congested urban area: the Beirut urban transport project // Impact assessment and project apprisal. 2001. - T. 19, №1. - C.73-83.

29. Шмуэли П.Ф. Планирование жилищного строительства и автомобильных дорог, в Израиле// Экологическая экспертиза. Обзорная информация. 2000. -№3, С.23-37.

30. Трухаев Р.И. Методы исследования процессов принятия решений в условиях неопределенности. Д., ВМОЛУА, 1972. - 438 с.

31. Фатхудинов Р.А. Разработка управленческого решения: Учебник для вузов. -М., Интел-Синтез, 1998.-272 с.

32. Положение об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации. Госкомэкология РФ №372 от 16.05.2000.

33. Инструкция по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности. Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ. - №539 от 29.12.1995.

34. СНиП 11-01-95. Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений. М., ГУП ЦПП, 1995. - 18 с.

35. СП 11-101-95. Порядок разработки, согласования, утверждения и состав обоснований инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений. М., Министерство строительства РФ, 1995.

36. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. Введ. 01.01.1987. М., ГУП ЦПП, 1997.-55 с.

37. ВСН 8-89. Инструкция по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог. М., Минавтодор РСФСР, 1989. -Введ. 01.01.90

38. Рекомендации по учету требований по охране окружающей среды при проектировании дорог и мостовых переходов. М., Министерство транспорта РФ, 1995.-42 с.

39. Практическое пособие к СП 11-01-95 по разработке раздела «Оценка воздействия на окружающую среду» при обосновании инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений. М., Госстрой, 2001. - 68 с.

40. UNEP Environmental impact assessment training resource manual. 1 том. -Stevenage, Eathprint, 2002. 573 стр.

41. UNEP Environmental impact assessment training resource manual. 2 том. -Stevenage, Eathprint, 2002. 226 стр.

42. Риклефс P. Основы общей экологии. М., Мир, 1979. - 424 с.

43. Fischer Т.В. Strategic environmental assessment in transport and land use planning. London, Earthscan, 2002. - 284 c.

44. Симонов Ю.Г. Проблемы регионального и географического прогноза. М.: МГУ, 1982.-372 с.

45. Canter L.W. Environmental impact assessment. New York, McGrow-Hill, 1996. -452 c.

46. Музалевский A.A., Воробьев О.Г., Потапов А.И. Экологический риск: Учебное пособие. СПб., Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2001. - 110 с.

47. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии. М., Высшая школа, 1999.-447 с.

48. Черданцев А.П. Проблемы ОВОС в проектировании // Сборник методологических, инструктивно-методических, и справочно-информационных материалов по проведению ОВОС. М., Международный центр системного обучения, 1992. - С. 58-62.

49. Райне М.Дж.С.М., Вейнбас Г., Фоппе Р. Прогноз воздействия транспорта на популяции гнездящихся видов птиц. Дельфт, NIVO Drukkerij & DPT Service,1998.-91 с.

50. Кузнецова Н.В. Экологическое право: Схемы и комментарии. М., Юриспруденция, 1999. - 160 с.

51. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень). Екатеринбург, Наука, 1994. - 280 с.

52. Исаченко A.F. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. -М., Высшая школа, 1991. 366 с.

53. Дончева А.В. Экологическое проектирование и экспертиза: Практика. М., Аспект-Пресс, 2002. - 286 с.

54. Jaeger J.A.G. Landscape division, splitting index, and effective mesh size: New measures of landscape fragmentation// Landscape ecology. 2000. - 15 (2). C.l 15— 130.

55. Карабасов Ю.С., Чижикова B.M., Плущевский М.Б. Методика оценки значительности воздействия промышленного производства на окружающую среду// Экология и промышленность России. 2000. - №12. - С. 28-29.

56. Бринчук М.М. Экологическое право (право окружающей среды). М., Юрист,1999.-688 с.

57. Руководство по оценке воздействия на окружающую среду (ОВОС) в Арктике. Министерство по охране окружающей среды Финляндии, Хельсинки, 1997 г. -50 с.68.0дум Ю. Экология. Т. 2. М., Мир, 1986. - 376 с.

58. Lee N., Colley R. Reviewing the quality of environmental statements. Environmental statement review package. EI A centre of the University of Manchester Occasional paper. 1990. -№24. - C. 1-31.

59. Tomlinson P. Envirpnmental statements: guidance for review and audit// The Planner. 1989. - №75 (29). - С. 12-15.

60. Белоногов В.А., Костюкевич И.И. О роли ОВОС в системе мер по управлению окружающей средой // Экологический консалтинг. 2001.- №1.- С.4-9.

61. Environmental assessment in developing and transitional countries: Principles, methods and practice. N. Lee, C. George. Chichester, Jonhe Wiley, 2000. 397 c.

62. Чухина B.B., Агаханянц П.Ф. Методика выявления значимых воздействий проектов дорожного строительства// Сб. научных трудов «Экология, энергетика, экономика». СПб., изд. «Менделеев», 2002 г. - Вып. VI- С. 36-40.

63. Reviewing the quality of environmental statements and environmental appraisals/ N. Lee, R. Colley, J. Bonde, J. Simpson// 1999. EIA centre of the University of Manchester Occasional paper. 1999. - №55. - C. 1-38.

64. Руководство по снижению воздействий на окружающую среду автомобильных дорог, объектов дорожного хозяйства и дорожной инфраструктуры. Отраслевая дорожная методика. Министерство транспорта РФ. -№ОС-482-р от 22.11.2001.

65. СН 467-74. Нормы отвода земель для автомобильных дорог. Введ. 1.07.1975.

66. Говорушко С.М. Влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду. Владивосток, Дальнаука, 1999.- 171 с.

67. Павлова Е.И. Экология транспорта. М., Транспорт, 2000. - 248 с.

68. Wood, С. Environmental impact assessment: a comparative review. Harlow, Longman Group Limited, 1995. - 337 c.

69. Максименко Ю. Исследование роли института экологической экспертизы в системе принятия решений // Экологическая экспертиза. 1997. - №2. - С. 337.

70. Иванов А.И., Малявина А.В. Разработка управленческих решений: Учебное пособие. М., МАЭП, 2000. - 112 с.

71. Карданская H.JI. Принятие управленческого решения: Учебник для вузов. -М., ЮНИТИ, 1999.-407 с.

72. Романова М.В. Методическое обеспечение процесса принятия решений при инвестировании инновационных проектов. М., Буквица, 1998. - 118 с.

73. Агаханянц П.Ф., Безобразова С.А. Проверка качества документации ОВОС проектов строительства автомобильных дорог на примере кольцевой автодороги вокруг Санкт-Петербурга// Экологический консалтинг. 2003 -№2.-С. 9-13.

74. Андрианов А.Н., Гальчук В.Я., Денисов В.Н. Экологическая экспертиза проектов современных скоростных автодорог: основные принципы и задачи//

75. Труды Всероссийского научно-практического семинара «Экологизация автомобильного транспорта». СПб., МАНЭБ, 2003. - С. 79-82.

76. I.Wood С.М., Barker A. EIA in transitional economies// EIA centre of the University of Manchester Leaflets. 1996. - №16. - C. 1-13.

77. Bowen G.W., Burgess R.L. A quantitative analysis of forest island pattern in selected Ohio landscapes// ORNL Environmental Sciences Division Publications. -1981. -№1719. -C. 1-111.

78. Миркин Б.М., Розенберг Г.С., Наумова JI.Г. Словарь понятий и терминов современной фитоценологии. М., Наука, 1989. - 223 с.

79. Берлянт A.M. Образ пространства: карта и информация, М., Мысль, 1986. -240 стр.

80. Экологическая экспертиза объектов хозяйственной деятельности: Экспресс-методика по формированию комплексной системы социально-эколого-экономических показателей/ Л.Л.Каменик, Н.В. Пахомова, Е.В. Тишин и др. -СПб., 1995.- 132 с.

81. Сечина Н.А. Автодорожная геотехническая система: особенности строения, проблемы географического изучения/ Экологический анализ региона (теория, методы, практика). Новосибирск, Изд. СО РАН, 2000. - С.238-247.

82. Ryden L., Migula P., Andersson M. Environmental science. Uppsala, Baltic University Press, 2003. - 824 c.

83. Салищев К.А. Картография. M., Высшая школа, 1982. - 360 с.

84. Ленинградская область: Атлас для водителей. СПб., Карта, 2003. - 160 с.

85. ОО.Математическая статистика/ В.М. Иванова, В.Н. Калинина, Л.А. Нешумова и др. М., Высшая школа, 1975. - 398 с.

86. Ю1.Агаханянц П.Ф., Сергиенко О.И. Разработка проектов и управление проектным циклом на основе логической матрицы: Пособие. СПб., изд. «Менделеев», 2002. 124 с.

87. Ю2.Бабков В.Ф. Проектирование автомобильных дорог. М., Транспорт, 1986. -167 с.

88. Russian Federation. Investor's guidebook: For environment, health and safety. European Bank for Reconstruction and Development. London, 1997. - 112 c.

89. Environmental assessment in countries in transition. E. Bellinger, N. Lee, C. George и др. Budapest, Central European University Press, 2000. 208 c.

90. Юб.Белоногов В.А. Положение об оценке воздействия. 2000 года и его место в системе превентивного экологического контроля Российской Федерации// Экологический консалтинг. 2001.- №1.- С. 18-24.

91. Ю7.Чегасов Г.С. Последовательность принятия решения о размещении и сооружении промышленных и иных объектов // Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду. 1997. - №3. - С.3-14.