Проблемы анализа риска, 2015, том 12, № 5

ФГБУ «Всероссийский научно-исследовательский 
институт по проблемам гражданской обороны 
и чрезвычайных ситуаций МЧС России» (ФЦ) 

Том 12, 2015, № 5 
ISSN: 1812-5220
Vol. 12, 2015, No. 5

Научно-практический журнал
Проблемы анализа риска

Scientifi c and Practical Journal
Issues of Risk Analysis

Общероссийская общественная организация 
«Российское научное общество анализа риска»
Финансовый издательский дом 
«Деловой экспресс»

Редакционный совет:

Воробьев Юрий Леонидович (председатель),
кандидат политических наук, заместитель председателя Совета Федерации 
Федерального собрания Российской Федерации, председатель Экспертного совета МЧС России
Акимов Валерий Александрович (заместитель председателя),
доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, 
начальник ФГБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт 
по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России» (ФЦ),
заместитель председателя Экспертного совета МЧС России
Солодухина Лариса Владимировна, 
управляющий Акционерным обществом «Финансовый издательский дом «Деловой экспресс»
Фалеев Михаил Иванович,
кандидат политических наук, начальник ФКУ «Центр стратегических исследований 
гражданской защиты МЧС России»,
президент Российского научного общества анализа риска

Редакционная коллегия:

Быков Андрей Александрович (Главный редактор),
доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, 
вице-президент Российского научного общества анализа риска
Порфирьев Борис Николаевич (заместитель Главного редактора),
член-корреспондент РАН, зам. директора по научной работе, зав. лабораторией анализа и прогнозирования природных 
и техногенных рисков экономики Института народнохозяйственного прогнозирования РАН 
Аверченко Владимир Александрович,
кандидат экономических наук, профессор кафедры «Финансовая стратегия» Московской школы экономики 
МГУ им. М. В. Ломоносова, председатель Совета директоров Инвестиционной Группы «Бизнес Центр»
Башкин Владимир Николаевич, 
доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник Института физико-химических и биологических проблем 
почвоведения РАН, г. Пущино 
Елохин Андрей Николаевич,
доктор технических наук, член-корреспондент РАЕН, начальник отдела страхования ОАО «ЛУКОЙЛ»
Живетин Владимир Борисович,
доктор физико-математических наук, профессор, ректор Института проблем риска
Кременюк Виктор Александрович,
доктор исторических наук, профессор, заместитель директора Института США и Канады РАН
Махутов Николай Андреевич,
член-корреспондент РАН, Председатель Рабочей группы при Президенте РАН по анализу риска 
и проблем безопасности, главный научный сотрудник Института машиноведения им. А. А. Благонравова РАН
Мельников Александр Викторович,
доктор физико-математических наук, профессор, факультет математических 
и статистических наук, Университет провинции Альберта, Эдмонтон, Канада
Ревич Борис Александрович,
доктор медицинских наук, руководитель лаборатории прогнозирования качества окружающей среды 
и здоровья населения Института народнохозяйственного прогнозирования РАН
Сенчагов Вячеслав Константинович,
доктор экономических наук, профессор, вице-президент РАЕН,
директор Центра финансовых и банковских исследований Института экономики РАН
Соложенцев Евгений Дмитриевич,
доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, зав. лабораторией интегрированных систем 
автоматизированного проектирования Института проблем машиноведения РАН, г. Санкт-Петербург 
Сорогин Алексей Анатольевич,
кандидат технических наук, директор по специальным проектам 
Акционерного общества «Финансовый издательский дом «Деловой экспресс»
Сорокин Дмитрий Евгеньевич,
член-корреспондент РАН, доктор экономических наук, профессор, 
первый заместитель директора Института экономики РАН
Сосунов Игорь Владимирович,
кандидат технических наук, доцент, заместитель начальника ФГБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт по 
проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России» (ФЦ)
Табаков Валерий Алексеевич, 
кандидат экономических наук, Ph.D и DBA в области делового администрирования, член Совета директоров, 
председатель правления Инвестиционной Группы «Бизнес Центр», Президент Группы компаний ИКТ

Содержание

Колонка редактора

 
4 Применение биогеохимических технологий при оценке риска
В.Н. Башкин, член Редакционной коллегии

Риск экологический

 
6 Подходы к оценке риска от действия тяжелых металлов на наземные экосистемы на территории 
Республики Крым
Е. В. Евстафьева, Крымский федеральный университет, Республика Крым, г. Симферополь;
Г. П. Нараев, Н. А. Сологуб, Министерство экологии, Республика Крым, г. Симферополь;
С. А. Карпенко, Крымский федеральный университет, Республика Крым, г. Симферополь

 16 Риск загрязнения экологических цепей стойкими хлорорганическими пестицидами
В. Н. Башкин, Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, Московская 
область, г. Пущино
Р. В. Галиулин, Р. А. Галиулина, Институт фундаментальных проблем биологии РАН, Московская область, 
г. Пущино

 22 Законодательное обеспечение принципа нулевых сбросов при освоении шельфовых месторождений 
В. В. Снакин, ООО «Энергодиагностика», г. Москва; Институт фундаментальных проблем биологии РАН, 
Московская область, г. Пущино
И. В. Власова, О. В. Коновалова, ООО «Энергодиагностика», г. Москва
Р. В. Черничкин, ООО «Энергодиагностика», Российский государственный аграрный университет 
им. К. А. Тимирязева, г. Москва
Е. Н. Хмелёва, Всемирный фонд дикой природы (WWF) России, г. Москва

 28 Риск загрязнения почвенного покрова и поверхностных вод при строительстве магистральных 
трубопроводов
Р. В. Черничкин, ООО «Энергодиагностика», Российский государственный аграрный университет 
им. К.А. Тимирязева, г. Москва
В. В. Снакин, ООО «Энергодиагностика», г. Москва; 
Институт фундаментальных проблем биологии РАН, Московская оюласть, г. Пущино

Риск здоровью

 34 Оценка водных вытяжек из фильтрующего материала скорого вертикального напорного фильтра
А. В. Коновалов, М. А. Коновалов, Ростовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)
А. И. Фендриков, Южный филиал ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), г. Ростов-на-Дону

 42 Методические подходы к оценке вероятного ущерба здоровью населения из-за химического загрязнения 
воды и продуктов питания
А. Г. Бубнов, С. А. Буймова, В. И. Гриневич, Ивановский государственный химико-технологический университет
Н. И. Журавлёва, Ивановская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д. К. Беляева
В. Ю. Курочкин, Б. С. Морозкин, Ивановский институт Государственной противопожарной службы МЧС России

Риск природный

 56 Учет динамики природных условий при прогнозировании возникновения очагов самовозгорания лесов 
и торфяников
Н. В. Соколова, Институт проблем нефти и газа РАН, г. Москва
И. А. Миртова, Московский государственный университет геодезии и картографии 

Риск климатический

 66 Климатические риски России
Ю. И. Соколов, ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) МЧС России, 6 Центр, г. Москва

Риск природопользования

 86 Ландшафтное планирование как инструмент выявления и идентификации рисков природопользования
Ю. М. Семенов, Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, г. Иркутск

 94 Аннотации статей на английском языке

Колонка редактора   Проблемы анализа риска, том 12, 2015, № 5

ISSN 1812-5220
© Проблемы анализа риска, 2015

В.Н. Башкин, 
член Редакционной коллегии

Применение биогеохимических 
технологий при оценке риска

Биогеохимия является одной из важных научных 
дисциплин, и ее бурное развитие наблюдается во 
многих странах мира. Приоритетные направления 
развития биогеохимии основаны на представлениях 
о всеобщности биогеохимических циклов и об их 
всеохватывающей роли в обмене масс химических 
элементов между живыми организмами и биосферой, включая ее важнейший компонент — почву. Для 
количественной параметризации разномасштабных 
локальных, региональных и глобальных изменений 
вследствие природных и антропогенных воздействий необходимо количественное понимание биогеохимических циклов, и это представляется одним 
из фундаментальных направлений современной 
науки. При этом изучение фундаментальных механизмов количественной параметризации биогеохимических циклов позволяет вычленить ряд новых 
направлений развития биогеохимических исследований на стыке именно фундаментальных и прикладных исследований. Формируется новая область 
исследований — инженерная биогеохимия, в рамках 
которой происходит развитие инновационных биогеохимических технологий. Биогеохимические технологии — технологии и технологические процессы, 
основанные на знании, понимании и управлении 
биогеохимическими циклами. Область применения — добыча полезных ископаемых, производство 
биотоплива, биогеохимические стандарты, рискменеджмент. Рассматривая области применения инновационных биогеохимических технологий, можно 
выделить следующие. Биогеохимическая технология 
управления циклами азота и углерода в импактных 
зонах предприятий газовой промышленности в полярных регионах. Разработка моделей динамики 
азота и углерода в импактных зонах предприятий 
газовой промышленности в полярных регионах позволяет провести анализ динамики и вариабельности параметров биогеохимических циклов азота 

и углерода в полярных экосистемах при импактном 
воздействии предприятий газовой промышленности 
для разработки технологий риск-менеджмента. Это 
позволит регулировать в этих зонах структуру растительного покрова и сохранять его протекторные 
свойства для ограничения процессов растепления 
почвогрунтов в зонах добычи углеводородов (природного газа, газового конденсата, нефти). Эти подходы легли в основу биогеохимической технологии 
по выбору и применению критериев ретроспективно-прогнозной оценки геоэкологической ситуации 
на территориях месторождений углеводородного сырья в районах Крайнего Севера — МР ООО «Газпром 
добыча Ямбург». Настоящие рекомендации разработаны с целью методического обеспечения работ 
по ретроспективно-прогнозной оценке геоэкологической ситуации на территориях месторождений 
углеводородного сырья на основе критериев риска. 
Необходимость анализа динамики геоэкологической 
ситуации при освоении месторождений Крайнего 
Севера обусловлена масштабным и пролонгированным во времени воздействием предприятий сырьевого (газового и нефтегазового) комплекса на окружающую среду и одновременно ответным влиянием 
антропогенных изменений природных условий на 
безопасное функционирование и сохранность предприятий и инфраструктурных объектов в среднесрочной и долгосрочной перспективе. Информация, 
полученная в результате использования настоящих 
рекомендаций, позволяет идентифицировать в пределах зоны воздействия эмиссионных выбросов 
поллютантов природные экосистемы, подвергающиеся повышенной экологической опасности, что необходимо учитывать при разработке и обосновании 
мероприятий по минимизации и предупреждению 
региональных экологических и геоэкологических 
рисков. Рассмотрение данного аспекта в рамках разделов ОВОС будет способствовать повышению эф

В.Н. Башкин. Применение биогеохимических технологий при оценке риска
5

фективности системы управления окружающей 
средой как на уровне отдельных предприятий, так 
и на корпоративном уровне. В отношении объектов 
неф тегазодобывающего сектора дополнительным 
обоснованием необходимости оценки геоэкологической ситуации служит то обстоятельство, что от геоэкологических условий в зонах освоения месторождений зависят успешная эксплуатация технологического оборудования и состояние инфраструктуры. 
Это также позволило разработать биогеохимические 
технологии контроля эффективности рекультивации нарушенных тундровых почв различного гранулометрического состава. Биогеохимические технологии по управлению геоэкологическими рисками. 
Разработка биогеохимических технологий по управлению геоэкологическими рисками в нефтегазовом 
комплексе, включая изучение фундаментальных биогеохимических механизмов формирования геоэкологических рисков. При этом под геоэкологическими 
рисками понимается взаимообусловленное влияние 
нефтегазовой промышленности на окружающую 
среду, также как и влияние окружающей среды на 
функционирование промышленности и здоровье 
работников. Принимая во внимание чрезвычайно 
разнообразные природные условия в перспективных 
и действующих регионах развития нефтегазовой 
промышленности России (п-ов Ямал, регионы Восточной Сибири, шельфы арктических и северо-восточных морей), необходим учет геоэкологических 
факторов почвенной, биогеохимической, криологической, седиментационной, геодинамической и геофизической природы. В конечном итоге развитие 
данных биогеохимических исследований позволит 
разрабатывать фундаментальные и прикладные задачи риск-менеджмента, включая системный анализ, 
количественную оценку и управление геоэкологическими и экологическими рисками. В качестве примера можно привести технологию расчета геоэкологических рисков при разработке газоконденсатных 
месторождений в полярных регионах. Настоящая 
технология разработана на основе методических рекомендаций по выбору и применению критериев ретроспективно-прогнозной оценки геоэкологической 
ситуации на территориях месторождений углеводородного сырья в районах Крайнего Севера — МР 
ООО «Газпром добыча Ямбург». На основании описанных в данных рекомендациях инновационных 

технологических приемов разработана технология 
расчета геоэкологических рисков при разработке 
газоконденсатных месторождений в полярных регионах. Эта технология анализа риска ориентирована 
на получение ретроспективно-прогнозных данных 
в отношении конкретных экологических эффектов 
и определенных групп реципиентов или производственно-технологических сооружений. В качестве 
критерия оценки геоэкологической ситуации показатели риска позволяют определять, классифицировать и ранжировать природно-технические комплексы (ПТК), находящиеся в зоне воздействия выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) по степени их 
подверженности различным видам экологической 
опасности или по степени опасности нарушений 
находящихся на их территории производственных 
объектов. Подобные оценки могут быть представлены в виде пороговых величин для максимально вероятного экологического или социально-экономического ущерба или вероятности их возникновения. 
Сама технология оценки геоэкологических рисков 
основана на расчете величин критических нагрузок 
подкисляющих и эвтрофирующих соединений азота и серы, эмитируемых вследствие работы предприятий нефтегазового комплекса, оценке их превышений и учете степени неопределенности входных 
параметров. Технологические приемы расчета критических нагрузок (КН) основаны на количественной параметризации основных потоков миграции 
элементов в экосистемах, которые специфичны для 
разных биоклиматических и ландшафтных условий. 
Расчет величин геоэкологических рисков осуществляется с использованием следующей формулы: 
Р(Н(Х)) = Р(Ех(KH(Х)) > 0) = P((ЕхрН(Х) – KH(Х)) > 0), 
где Р(Ех(КН(Х))) — вероятность превышения фактического (или планируемого) воздействия (ЕхН(Х)) 
над допустимым уровнем воздействия — критической нагрузкой (КН(Х)). Вычисленные вероятности 
превышения допустимых параметров воздействий 
загрязняющих веществ (величины геоэкологических 
рисков) определяют геоэкологическую ситуацию 
в зонах воздействия предприятий. Затем рассчитываются допустимые величины рисков для различных 
экосистем в импактных зонах и определяются приемы управления этими рисками. Данный технологический процесс описан в указанных выше методических рекомендациях. 

Риск экологический   Проблемы анализа риска, том 12, 2015, № 5

Подходы к оценке риска 
от действия тяжелых металлов 
на наземные экосистемы 
на территории Республики 
Крым

Аннотация
Cформированы базы геоинформационных и экологических данных, на основе которых 
произведены расчеты критических нагрузок свинца, кадмия и ртути для наземных экосистем (лес, пашня) на территории Крымского полуострова по методу масс-баланса, предложенному европейской Конвенцией о трансграничных переносах атмосферных загрязнителей (LRTAP). Выделены и картированы три типа территорий полуострова с разной 
величиной допустимой критической нагрузки каждого металла. В течение двух лет выполнены полевые исследования по определению фактических выпадений тяжелых металлов, 
оценены превышения критических нагрузок. Выявлены территории с риском нарушений 
экосистем в результате загрязнения тяжелыми металлами.

Ключевые слова: оценка риска, свинец, кадмий, ртуть, критические нагрузки, превышения критических нагрузок, геоинформационные технологии.

Содержание

Введение
1. Объекты и методы исследования
2. Результаты
Заключение
Литература

ISSN 1812-5220
© Проблемы анализа риска, 2015

УДК 612:574:546.3

Е. В. Евстафьева, 
Крымский федеральный 
университет, Республика Крым, 
г. Симферополь

Г. П. Нараев,
Н. А. Сологуб,
Министерство экологии, 
Республика Крым, 
г. Симферополь

С. А. Карпенко,
Крымский федеральный 
университет, Республика Крым, 
г. Симферополь

Введение
Методология анализа риска широко используется в зарубежных и отечественных экологических исследованиях и рассматривается в настоящее время как 
наиболее успешный аналитический инструмент для принятия управленческих 
решений в сфере хозяйственной деятельности [1]. Однако это утверждение все 
еще носит декларативный характер и не применяется при оценке экологической 
безопасности, которая является обязательным условием устойчивого развития 
человеческого общества и обеспечение которой относится к важнейшим функциям государства [2—4].
Базовые принципы риск-анализа в части оценки вероятности неблагоприятных последствий антропогенной деятельности основываются на сравнении реальной интенсивности воздействия техногенных факторов с нормативами качества 
окружающей среды. Такими нормативами на постсоветском пространстве тради

Е. В. Евстафьева и др. Подходы к оценке риска от действия тяжелых металлов на наземные экосистемы на территории...
7

ционно являются гигиенические характеристики, 
которые, однако, не учитывают некоторые важные 
аспекты техногенного воздействия на окружающую 
среду и здоровье человека [5]. Необходимость введения экологических нормативов, которые бы обеспечивали оптимальное соотношение природоохранных 
и хозяйственно-экономических интересов общества 
и основывались на базовых теоретических положениях биогеохимии, отмечалась ранее в виде предложения 
т. н. скользящих (от региона к региону) предельно допустимых концентраций загрязнителей [6]. Позже это 
теоретическое положение нашло свою методическую 
и практическую реализацию в международной практике в рамках европейской Конвенции о трансграничных переносах атмосферных загрязнителей (LRTAP). 
Экспертными группами Конвенции в качестве экологического стандарта было предложено использовать 
критическую нагрузку как такое количество поллютанта, превышение которого приводит к появлению 
негативного эффекта влияния на экосистему или здоровье человека [7]. 
Поскольку величина допустимой критической 
нагрузки обусловлена природными свойствами экосистем, она считается в настоящее время экосистемным показателем [1] и имеет в связи с этим выраженную региональную специфику, необходимость 
учета которой при осуществлении и планировании 
антропогенной деятельности закреплена и в Федеральном законе «Об охране окружающей среды». 
В практическом отношении концепция критических нагрузок важна с позиции определения 
степени риска воздействия того или иного поллютанта на экосистемы и здоровье человека. Согласно 
этой концепции для предотвращения загрязнения 
и (или) деградации наземных и водных экосистем 
необходимо, чтобы антропогенные нагрузки загрязняющих веществ (поллютантов) вписывались 
в рамки природных колебаний различных звеньев 
биогеохимических пищевых цепей, то есть реальные нагрузки соответствовали величине критических нагрузок. При этом в качестве индикаторов 
природной устойчивости экосистем могут быть 
использованы различные рецепторы, в том числе 
и здоровье человека [7]. Превышение критической 
нагрузки указывает на риск, степень которого позволяет судить о величине необходимого сокращения антропогенной нагрузки. 

Определение таких критических нагрузок 
не только в практическом, но и в теоретическом 
отношении особенно интересно для территории 
Крымского полуострова, который характеризуется 
высоким разнообразием природных, в том числе 
геохимических, условий [8], что, вероятно, может 
быть полезно для экстраполяции полученных научных данных на сходные территории. 
Целью настоящей научно-исследовательской работы явилась апробация подхода к оценке риска от 
загрязнения экосистем тяжелыми металлами по величине превышений критических нагрузок на территории Крымского полуострова. Для этого решали 
следующие задачи: 1) произвели расчет критических нагрузок для наиболее опасных среди тяжелых 
металлов атмосферных загрязнителей — свинца, 
ртути и кадмия; 2) определили актуальные выпадения данных тяжелых металлов в течение двух лет 
наблюдения в разных регионах Крыма; 3) сравнили 
информационную ценность превышений критических нагрузок и традиционных гигиенических нормативов для данных металлов.

1. Объекты и методы исследования
Критические нагрузки могут определяться либо методами установившегося состояния (масс-баланса), 
либо при помощи динамических моделей с различными степенями сложности. Согласно [9] для 
расчета величин критических нагрузок свинца 
и кадмия нами был выбран один из предлагаемых 
подходов — основанный на эффекте подход (еffectbased approach), учитывающий возможное негативное воздействие данных тяжелых металлов на биоту 
при определенных (критических) концентрациях 
металлов в средах (почвах, почвенных растворах, 
воде, растительной продукции и т. п.). Этот метод 
основан на соотношении всех существенных входящих и исходящих потоков металлов для рассматриваемой экосистемы в ситуации установившегося 
состояния — устойчивого баланса. Критическая нагрузка некоторого металла может быть рассчитана 
из суммы допустимых выносов из рассматриваемой 
системы в виде поглощения (абсорбции) металла 
растениями и его выщелачивания (вымывания) из 
почвы. Допущение устойчивого баланса между поступлением металла и его выходом из экосистемы 
означает, что концентрация в системе не изменя

Риск экологический   Проблемы анализа риска, том 12, 2015, № 5

ется со временем, потому что количество тяжелого 
металла, поступающего в систему, равняется количеству, покидающему систему. 
При использовании метода устойчивого массбаланса для расчета критических нагрузок тяжелых 
металлов для наземных экосистем концентрируют 
внимание на процессах, происходящих в основном 
в верхнем слое почвы. Подразумевается, что критическая нагрузка равна количеству металла, поглощаемого растением, плюс его количество, которое 
выщелачивается из почвы:

 
CL(M) = Mu + Mle(crit), 

где CL(M) — критическая нагрузка тяжелого металла M (г ⋅ га–1 ⋅ год–1);
Mu — поглощение металла заготавливаемыми 
частями растений (г ⋅ га–1 ⋅ год–1);
Mle(crit) — критический расход выщелачивания 
тяжелого металла М из рассматриваемого слоя почвы (г ⋅ гa–1 ⋅ год–1), причем рассматривается только 
дренажный поток по вертикали. 
Следовательно, для расчета критических нагрузок необходимо располагать данными об урожайности основных культур, произрастающих на 
данной почве, и выщелачивающем расходе воды 
из верхнего слоя почвы. Урожайность биомассы 
(кг ⋅ гa–1 ⋅ год–1) выбрана согласно [8]. Выщелачива
ющий расход воды рассчитывали согласно методике [9] по формуле 

 Qle,zb = Pm – fE,zb ⋅ (Pm
–2 + (e(0,063 ⋅ Tm) ⋅ Em,pot)–2)–1/2, 

где Pm — среднегодовые осадки (м3 ⋅ год–1, данные 
с поправкой на обычные отклонения при измерении);
Tm — среднегодовая температура воздуха (°C);
Em,pot — среднегодовая потенциальная эвапотранспирация во влажных районах при Tm = 0 °C; 
Em,pot ≈ 0,35 м ⋅ год–1 в лесах, возможно, меньше 
в других наземных экосистемах;
fE,zb — доля полной среднегодовой эвапотранспирации выше zb (–); fE,zb ≈ 0,8 для органического 
верхнего слоя лесной почвы.
Данные о среднегодовых значениях температуры 
и осадков брали из климатического атласа Крыма [10].
Для расчета и картирования критических нагрузок были сформированы базы данных для ячеек 
сетки 5 × 5 км, которые применяются в международной программе ЕМЕР. Так как основная картографическая продукция для Крыма находится в системе координат WGS84, зона 36N, геоинформационные слои с сеткой 5 × 5 также были переведены 
в данную систему координат и в дальнейшем все 
расчеты площадей проводились в ней. Данные сетки были созданы в форматах геоинформационной 
системы ArcView 3.2 и представляли собой полигональные темы 5 × 5.shp (рис. 1) с произвольной нумерацией ячеек.
Поскольку критические нагрузки рассчитывались для двух типов наземных экосистем — лесов 
и пашни, необходимо было определить занимаемую ими площадь в ячейке. Выделение экосистем 
пашни и леса проводили с помощью космического 
снимка Landsat-7 ETM+. Данный снимок имеет разрешение 30 метров и находится в системе координат WGS84, зона 36N. Для более точного выделения 
участков в ходе оцифрования использовали лесоустроительные материалы и схемы землепользования хозяйств масштаба 1:10 000.
В результате проделанной работы был получен 
геоинформационный слой, включающий в себя выделенные экотопы — пашни и леса. Следующим 
этапом с помощью оверлейного анализа в системе 
ArcView 3.2 был проведен расчет, в результате которого для каждой ячейки в сетках 5 × 5 км были 

Рис. 1. Сетка 5 × 5 км программы ЕМЕР на 
территорию Крыма

Е. В. Евстафьева и др. Подходы к оценке риска от действия тяжелых металлов на наземные экосистемы на территории...
9

Рис. 2. Площади пашни, рассчитанные по сетке 5 × 5 км

Рис. 3. Площади леса, рассчитанные по сетке 5 × 5 км

Площадь пашни в ячейке, га

1—5
6—9
10—13
14—17
18—21

Площадь леса в ячейке, га

1—5
6—10
11—15
16—21

Риск экологический   Проблемы анализа риска, том 12, 2015, № 5

рассчитаны значения площадей выделяемых экосистем — пашни и леса (рис. 2, 3).
После этого в соответствии с указанной выше 
формулой был произведен расчет критической нагрузки для данных типов экосистем с учетом занимаемой ими площади в ячейке. Ниже приведен 
пример расчета критической нагрузки свинца для 
одной из ячеек сетки, где: 
1) Mu = fMu ⋅ Yha ⋅ [M]ha = 1 ⋅ 3000 ⋅ 0,0001 = 
= 0,2 (г ⋅ га–1 ⋅ год–1);
2) Mle(crit) = cle ⋅ Qle ⋅ [M]tot,sdw(crit) = 
= 10 ⋅ 0,0794 ⋅ 10 = 7,94 (г ⋅ га–1 ⋅ год–1), а CL(M) = 
= Mu + Mle(crit) = 0,2 + 7,94 = 8,14 (г ⋅ га–1 ⋅ год–1).
Полученные расчеты переводились из формата 
ArcView 3.2 в формат таблиц Excel. Структура таблицы представлена ниже (таблица).
На заключительном этапе производилось картирование полученных критических нагрузок.
Для сравнения допустимых величин свинца, 
кадмия и ртути были выполнены полевые исследования фактических выпадений этих металлов 
с осадками. 
Для этого были выбраны экспериментальные 
мониторинговые площадки в разных контрастных 
районах Крымского полуострова: в 2009 г. в предгорной зоне на территории Зуйского поселкового 
совета, поблизости от населенного пункта с. Баланово на границе леса и пашни — площадка 1, 
в предгорном районе Чатыр-Дага (северный склон, 

дачный массив Мраморное) — площадка 2, приграничные сельхозтерритории г. Саки — площадка 3, 
территория Никитского ботанического сада — площадка 4, долина р. Альмы (Светлая поляна или Космо-Демьяновский монастырь на территории Крымского природного заповедника) — площадка 5, 
6-я экспериментальная площадка — кордон Центральная котловина, 9-я — Роман-Кош (Алабач) 
и на урбанизированных территориях (7-я экспериментальная площадка — г. Алушта, 8-я экспериментальная площадка — г. Симферополь). Таким 
образом, в течение первого года наблюдением были 
охвачены центральный, южный и западный регионы Крыма. 
На следующий год наблюдение на данных площадках было продолжено и дополнено площадками 
в зоне промышленного загрязнения северного Крыма. Были выбраны 2 площадки на сельскохозяйственных территориях вблизи городов Армянска 
и Красноперекопска — источников интенсивного 
промышленного загрязнения в Крыму, а в качестве 
контрастной с ними — заповедная территория «Лебяжьи острова» (с. Портовое Раздольненского р-на) 
в этом же северном районе Крыма (рис. 4).
Таким образом, в дополнение к ранее оборудованным площадкам на территории северо-восточного Крыма были введены в эксплуатацию 3 новых 
площадки: 12-я — окрестности с. Портовое Раздольненского р-на (заповедник «Лебяжьи острова»); 13-я — на территории с. Перекоп Красноперекопского р-на и 14-я — с. Новоивановка, Красноперекопский р-н.
Сбор осадков производился в пластиковые емкости с помощью улавливающей воронки. Расчет 
фактических выпадений производили по формуле

 
Me = Vpre ⋅ Nme, 

где Me — количество выпавшего металла; 
Vpre — объем выпавших осадков (от англ. 
рrecipitation — осадки); 
Nme — количество металла на единицу объема. 
При этом учитывали площадь воронки, которая составляла 0,03 м2. Например, количество 
свинца в общем объеме выпавших за двухнедельный период осадков составило 0,002 ⋅ 195 ⋅ 10–3 =
= 0,39 ⋅ 10–3 (мг). Фактическое выпадение металла на 
единицу площади 

Геоинформационные данные  
Таблица 
для сетки 5 × 5 в формате Excel

Название 
поля
Содержание 

EMEP5ID
Номер ячейки 5 × 5 (взят произвольно)

GRIDAREAKM
Площадь ячейки 5 × 5 в системе координат 
WGS84

CENTRLON
Долгота центра ячейки

CENTRLAT
Широта центра ячейки

Type
Тип экосистемы 

S ecosystem
Площадь экосистемы в системе координат WGS84

Yha
Урожайность биомассы, кг ⋅ га–1 ⋅ год–1

Qle
Выщелачивающий расход воды из верхнего слоя 
почвы, м ⋅ год–1

Е. В. Евстафьева и др. Подходы к оценке риска от действия тяжелых металлов на наземные экосистемы на территории...
11

 
Xdep = Me / S, 

где Me — количество выпавшего металла;
S — площадь воронки. 
Для свинца фактическое выпадение на единицу 
площади за этот период составило 0,39 ⋅ 10–3/0,03 = 
= 0,13 ⋅ 10–1 (мг/м2) = 0,13 (г/га). 
Определение объема осадков и содержания в них 
металлов производилось, как правило, с периодичностью 1 раз в месяц. 

2. Результаты
Расчет критических нагрузок для кадмия, свинца 
и ртути, выполненный для двух типов наземных 
экосистем: лесных и сельскохозяйственных (пашня), показал определенную вариабельность допустимых величин: для кадмия — 1,12—18,6 кг/га/год, 
для свинца — 0,4—67,0 кг/га/год, для ртути — 0,04—
6,04 кг/га/год. Предварительный анализ их распределения позволил выбрать оптимальный пошаго
вый интервал для градации нагрузок каждого из 
элементов, который указан на соответствующих 
картах (рис. 5—7).
В соответствии с полученными данными минимальные допустимые нагрузки кадмия на эти экосистемы составили от 0,12 до 1,66 кг/га/год и были 
представлены на большей территории Сакского, 
Бахчисарайского, Красноперекопского, Ленинского, 
Черноморского и Феодосийского р-нов. Средний 
диапазон нагрузок (3,36—8,83 кг/га/год) допустим 
большей частью в центральной части Крымского 
полуострова (Белогорский, Нижнегорский, Советский, Кировский р-ны). Максимальные нагрузки 
варьировали от 12,56 до 18,6 кг/га/год и были представлены в основном в Ялтинском, Алуштинском 
и Судакском районах. 
В целом аналогичное распределение наблюдалось для свинца (см. рис. 6) и ртути (см. рис. 7), что 
совершенно понятно, так как величина нагрузки 
главным образом зависит от коэффициента вы
Рис. 4. Расположение экспериментальных площадок на территории полуострова

Площадь пашни в ячейке, га

1—5

6—9

10—13

14—17

18—21

Площадь леса в ячейке, га
1—5

6—10

11—15

16—21