Системологія дослідження довільних процесів відновлення екоякості ґрунтів та системи "ґрунт–рослини" техногенних територій

Abstract

У статті розглянуті питання комплексного аналізу екологічного стану техногенно-навантажених територій з позицій ідентифікації відновлення якості екосистем завдяки перебігу довільних процесів між полютантами у ґрунтах. Дослідження проводилися відповідно до запропонованого системологічного аналізу об’єктів природно-техногенних комплексів. В аналітичну систему оцінки екологічної відповідності дослідженого об’єкта закладена ідеологія комплексного підходу з подання інформації у формі, зручній щодо аналізу та обробки. Сама аналітична система складається з декількох систем, а саме «стан–процес» і «ґрунт–рослини». Кожна з цих систем окремо виявляє порушення екологічної якості дослідного об’єкта за результатами оцінки рівноваги «об’єкт–навколишнє середовище» (системологія дослідження). Запропоновано комплексне врахування чинників порушення екологічної рівноваги відповідно до отриманих результатів оцінювання екологічної відповідності за такою послідовністю: проведення експериментально-аналітичних досліджень, статистичний аналіз, дані обробки даних ГІС, використання ентропійної функції стану полютантів та їх участі у трансформаційних змінах. Основні практичні результати роботи по’вязані з дослідженням «стан–процес» в межах системи «ґрунт» техногенно порушених територій. Відповідно до системологічної ідеології дослідження ґрунт розглядається як термодинамічна система, що має певне системне оточення. Таким чином враховуються не тільки внутрішні взаємодії складових ґрунту, а і зовнішні ефекти суміжних систем. Співставлення системних зав’язків і результатів аналітичних дослідів дозволило встановити вірогідні процесні перетворення полютантів в межах ґрунтів. Відзначені позитивні трансформаційні зміни стану забруднювачів у ґрунтових системах завдяки втраті їх мобільності. Це стало підставою для ствердження щодо ймовірності самовідновлення природної функціональності техногенно-навантажених територій. Багаторічні дослідження техногенно-навантажених ґрунтів як складних природних систем слугували основою для формування доказової оцінки дії механізмів трансформації полютантів у міграційному потоці, що сприяють усуненню порушень стану рівноваги в екосистемі «ґрунт».

The paper examines complex analysis problems of athropogenically loaded territories ecological state from ecological sytems quality recovery identification point of view. The research was carried out according to proposed natural-anthropogenic complexes objects systemological analysis. The analytical system of research object ecological compliance was planted with complex approach ideology which presents information in the convenient form for analysis and processing. The analytical system itself consists of several systems: “state – process” and “soil – plants”. Every such system detects ecological quality violation separately for research objects according to “object-environment” equilibrium estimation results (research systemology). The paper proposes to take into account ecological equilibrium violation factors according to ecological compliance esteem results through next procedure: experimental analytical research, statistical analysis, GIS data processing, pollutants entropic functions usage and their participation in transformational changes. The main practical research results are connected with “state-process” study within “soil” systems of anthropogenically disturbed territories. According to systemological ideology the soil is considered as thermodynamic system with certain environment. The external neighbouring system effects are taken into account along side with internal soil components interactions in such case. System connections and analytical experiments results comparison allowed to determine probable pollutants process transformations within soils. Positive transformational changes are noted in soil systems due to them losing mobility. It is used as basis for claiming possible natural functions self-restoration of anthropogenically loaded territories. Years long research of anthropogenically loaded soils as complex natural systems were used as basis for evidential assessment of pollutants transformational mechanisms in migration flow that advance eliminating equilibrium state violation in soil ecosystem.