UDK UDC 910:502.7 (497.12. »Velenjska kotlina«:) = 863 PROUČITEV DEGRADACIJE OKOLJA V VELENJSKI KOTLINI S POMOČJO FAKTORSKE ANALIZE A n d re j Č e r n e * Uvod M ed p o k ra jin a m i v SR S loveniji, k i so doživele z a ra d i in ten z iv n e in ­ d u stria liz ac ije zna tn o p reo b lik o v an je a li celo določeno deg rad ac ijo svo­ jega p rv o tn eg a okolja, nedvom no sodi V elen jska ko tlin a . P riču jo ča ra z i­ sk av a je im ela nam en p ro u č iti vzroke, v p liv e in posled ice de javn ikov , ki so b ili na jp o m em b n ejš i povzro č ite lji te p reob razbe. T ako n a j bi raz isk av a n a jp re j o p red e lila n ega tivne učin k e n a posam ezn ih fiz ično-geografsk ih e lem entih , n a to p a še n jihov sk u p n i rezu lta t, k i se je pok aza l v d e g ra d a ­ ciji celo tnega geografskega okolja. M ed n ega tivne posled ice smo u v rs tili: raz lične poškodbe ra s tlin s tv a in ž iva lstva , izgubo specifične podobe p o ­ k ra jin e , zm an jšan je tu ris tič n e a li rek reacijsk e v rednosti določenih delov p o k ra jin e , raz ličn e sociološke in psiho loške posledice in seveda določen iz p a d v k m e tijsk i in gozdarsk i p ro izv o d n ji. Z a rad i težav s p o d a tk i in ne- m ožnosti sp ra v iti vse te posledice n a enoten im enovalec in jih n a ta n a ­ čin ov redno titi, so b ile v raz isk av i up o štev an e sam o n ek a te re oblike de­ g rad ac ije n a rav n eg a okolja , to je d eg rad ac ija p o v rš ja , gozdne vegetacije k m e tijsk ih k u ltu r in ra s tlin te r onesnaženje z ra k a in vode. M orebitna d eg rad ac ija socialnega okolja, k i je sicer pogost sp rem ljeva lec in ten z iv ­ ne in d u stria liz ac ije , v na logi n i b ila obdelana. D e g rad ac ija okolja je b ila p ro u čen a glede n a posledice p r i rab i p ro sto ra , m ožnosti n a d a ljn je rabe zem ljišč, k i j ih je p riz a d e la d eg rad ac ija , in g lede na sprem em be fu n k c ij­ ske podobe p o k ra jin e . E den izm ed nam enov raz isk av e p a je tu d i bil p re ­ izk u siti up o rab o n e k a te rih novih m a tem atičn o -s ta tis tičn ih m etod, v d a ­ nem p rim eru fak to rsk e ana lize , p r i m erjen ju in o v redno ten ju d e g rad a ­ cije okolja. V V elenjski ko tlin i je im elo le ta 1974 ru d a rje n je nedvom no n ajvečjo vlogo p r i d eg rad ac iji okolja. V plivalo je n a sp rem enjeno funkcijsk o p o ­ dobo p o k ra jin e in je bilo odločilno glede p rih o d n je rab e obsežnih zem ­ ljišč. R u d a rje n je v b is tv u izk lju ču je k ak ršn o k o li d rugo dejavnost. U m i­ ritev zem eljskega p o v rš ja po odkopu p rem oga tr a ja od deset do p e tn a js t let. Poleg tega povzroča tu d i n a jin ten z iv n e jše sp rem in jan je fu nkc ijske podobe p o k ra jin e . P rv i znak i ru še n ja p o v rš ja so poči, sled ijo ožje in * sodelavec Zavoda SRS za d ružbeno p lan iran je — področje za prostorsko p lan iran je , C an ­ karjeva 1, 61000 L ju b ljan a , YU. 5 — G eografsk i v estn ik 65 A n d re j Č erne d a ljše reže te r trg an je . P r i ru d n išk em u g rezan ju se p o jav ijo zap o red n i p relom i, ob k a te r ih se tla n av p ičn o a li poševno ug rezajo tu d i do 12 m. N asta ja jo k o rita s ti ja rk i, k rčen je , n a te z a n je in trg a n je gub ko t posled ica v e r tik a ln ih in tan g en c ia ln ih sil. R ušen je ni en k ra te n p o jav , a m p a k p o ­ n a v lja jo č se proces. S tem , ko je p o ru šen a s tab iln o st ta l, se p o ru š i ce­ lo tn a s tru k tu ra geografskega okolja. D ru g a dejavnost, k i povzroča deg rad ac ijo okolja je T E Š oštan j. E m i­ s ija S O 2 iz vseh tre h d im nikov T E zn aša p r i m aksim alnem o b ra to v an ju 243 ton S O 2 n a dan . O nesn ažev an je s trd n im i delci je m an jše , k e r im a TE e lek tro filtre , k i o d s tran ju je jo 99,5 °/o vsega p ep e la . V p r im e rja v i z de­ g rad ac ijo , k i jo povzroča ru d a rje n je , je s led n ja sicer ve liko m an jša , v en ­ d a r že to lik šna , d a v p liv a n a km etijs tv o in gozdarstvo . V p o k ra jin i se že kažejo v id n e posled ice onesnaženega z rak a , čep rav so z a e n k ra t še m in i­ m alne. P r i p ro u čev an ju v p liv a S O 2 n a gozdno vegetacijo so b ili ugotov­ ljen i v id n i zn ak i a li s im ptom i poškodovanosti p redvsem na ig lavcih : je lk i, sm rek i in rdečem boru . P oškodbe so m ale a li sredn je , ra s tlin e im a­ jo 10—2 0 % p o šk o dovan ih ig lic a li listov (5). P r i k m e tijsk ih ra s tlin ah p a so a k u tn e poškodbe na v insk i t r t i in lucern i te r zn ak i poškodb na ja b la n a h in h ru šk a h (10). T re tji onesnaževalec je to v a rn a u sn ja v Š oštan ju , k i povzroča one­ snažen je P ak e s težko razg rad ljiv im i o d p lak am i, k a r je enakovredno 65.000 p reb iv a lcem (6). K ak šen delež p r isp e v a u sn ja rn a , k ak šen p a o sta­ li onesnaževalci (kom unalne od p lak e , p rim esi p rem ogovega p ra h u in olj, d e te rg en ti, b ak ren e in cinkove soli), je seveda težko reči. V V elen j­ ski k o tlin i s ta n a jb o lj neugodn i posled ici onesnažene P a k e sm rad , k i se p o le ti š iri v zahodnem delu Š o štan ja , in težave p r i u p o ra b i n jen e vode v h lad iln em sistem u v te rm o e lek tra rn i (TE). Namen in metoda računske obdelave podatkov P o d a tk i so b ili razen n a k lasičen n ač in z n a n a ša n je m rezu lta to v na podrobne k a r te obdelan i tu d i z raču n sk im načinom . G lav n i nam en r a ­ čunske obdelave je b il določiti p riz a d e te fiz ičnogeografske elem ente, n j i ­ hove m edsebojne odnose in n a to m ed n jim i n a raču n sk i osnovi izb ra ti tis te s in te tičn e fak to rje , k i im ajo n a jpom em bnejšo vlogo. V ta nam en je b ila u p o ra b lje n a k o re lac ijsk a in fa k to rsk a an a liza , k i je le ena od šte ­ v iln ih m ožnih p ris to p o v k to v rstn i obdelav i podatkov . F a k to rsk a a n a liza vsebu je n asled n je s topn je : — izb ra ti je treb a enote p ro u čev an ja ; — določiti v teh eno tah sp rem en ljiv k e ; — p r ire d iti p o d a tk e za raču n sk o obdelavo, o d p ra v iti v p liv m ersk ih enot in iz ra č u n a ti p o p rečn e v red n o sti te r odklone od le-teh ; — iz ra č u n a ti ko re lac ijsk e k oefic ien te ; — p o isk a ti fa k to rje ; — določiti težo fak to rjev ; — določiti težo fak to rjev na posam eznih p ro sto rsk ih enotah. O bm očje z onesnaženim zrakom smo p re k r il i z m režo (grid) sto tih k v ad ra to v velikosti 1,6 k m 2. T ako veliko enoto smo izb ra li zato , k e r so se p o d a tk i n a n a ša li večinom a le n a posam ezne točke m eritev in še te so bile m aloštev ilne. S tem je b ila seveda v velik i m eri zm an jšan a vrednost rezu lta tov . V vsak i enoti smo določili n as led n je elem ente: oddaljenost od T E Š o štan j v km , p o p rečn i nak lo n p o v rš ja , p o p rečn o nadm orsko v i­ šino, k o n cen trac ijo SO 2 v z rak u , stopn jo poškodovanosti k m etijsk ih ra s t­ lin in s to pn jo poškodovanosti gozda. P r i do ločan ju kon cen trac ije S O 2 v z ra k u smo se o p ira li n a m eritve IIM Z in iz raču n an e vrednosti kon ­ cen trac ij. K rite riji za stopn jo poškodovanosti so b ili: — p rv a s to p n ja poškodovanosti od 0,10—0,25 % žvep la v sm rekovih ig licah ; — d ru g a ali s re d n ja s to p n ja poškodovanosti od 0,25—0,40°/» žvep la v sm rekov ih ig licah ; — tre t ja a li m očna s to p n ja poškodovanosti n ad 0,40 % žv ep la v sm re­ kov ih ig licah ; — č e tr ta s to p n ja poškodovanosti — v idne poškodbe od 10—20 °/o p o ­ škodovanih iglic ozirom a listov (5). K rite rije za s to pn jo poškodovanosti k m e tijsk ih ra s tlin smo določili glede na štev ilo p r iz a d e tih k m etijsk ih ra s tlin in s to pn jo občutljivosti k m e tijsk ih ra s tlin : — p rv a s to p n ja poškodovanosti 0,4— 1.0 m g S O 2 /1T13 v z rak u ; — d ru g a s to p n ja poškodovanosti 1,1—2,0 m g SCV m 3 v z rak u ; — tre t ja s to p n ja poškodovanosti od 2,1 in več mg SCV m 3 v z rak u ; — č e tr ta s to p n ja poškodovanosti — v idne poškodbe (10). O bm očje sed an jih in bodočih u g rezan j z a ra d i ru d a r je n ja , k i p a so p rosto rsko povsem ločena od obm očij z onesnaženim zrakom , smo ra z ­ delili n a 41 k v a d ra to v in p ri vsakem u p o štev a li nasled n je značilnosti: n ak lo n p o v rš ja , debelino krovn ine , začetn i koefic ien t raz s ip a krovnine, v išino ru še n ja k rovn ine in stopn jo defo rm acije po v ršja . K rite riji za stopn jo defo rm acije p o v rš ja so b ili: — d efo rm ac ija p o v rš ja segajoča do m eje ru šn eg a obm očja; — obm očje bodočih ru šen j p o v rš ja ; -— obm očje izven ru šn eg a obm očja. R eko P ak o nism o p re k r il i z m režo k v ad ra to v , k e r so vzorce vode za ana lizo za jem ali sam o n a dveh m estih , poleg tega p a im a P a k a ko t rek a linearen po tek . P r i k o re lac iji smo p rim e rja li P ak o n a d Š oštan jem in P ak o pod Š oštan jem in p r i tem u p o štev a li: vodostaj, su sp en d iran m a­ te ria l, k a lijev p e rm an g an a t, ra z s to p ljen i k isik in biološko p o rabo k is i­ k a po p e tih dneh. Glavni rezultati računske obdelave podatkov K o re lac ijska in fa k to rsk a an a liza sta po k aza li, da so posam ezni ele­ m enti med seboj v določeni odvisnosti, n i p a m ed n jim i ta k ih , ki bi k a ­ zali visoko stop n jo lin ea rn e povezanosti. T ud i sam a fak to rsk a an a liza ni A n d re j Č erne p o k a z a la iz raz ito neodv isn ih fak to rjev . E d in a iz jem a je b ila a n a liza p o ­ d a tk o v , k i se je n a n a ša la n a o b m o č j e r u d a r j e n j a . K orelac ijska m a trik a je p o k aza la , da m ed v išino ru še n ja k ro v n in e in stopn jo d e fo r­ m acije p o v rš ja o b sta ja iz redno v isoka lin e a rn a povezanost. V p r im e r­ ja v i z ostalim i š tirim i k o re lac ijsk im i m a trik am i je p re d s ta v lja la n a jv iš ­ jo v rednost ko re lac ijsk eg a k o efic ien ta (0,92). T a dva e lem en ta s ta se iz­ k a z a la ko t fak to r, k i n a s to p a neodvisno od osta lih fak to rjev . V išina ru ­ šen ja k rovn ine , s to p n ja defo rm acije p o v rš ja , deb e lin a k ro v n in e in za ­ če tn i koefic ien t ra z s ip a k ro v n in e sta b ila neodv isna fa k to r ja in je p rv i n a s to p a l v odnosu p ro ti d rugem u docela sam ostojno. K o re lac ijsk i ko efic ien ti za o b m o č j e z o n e s n a ž e n i m z r a ­ k o m so p o k aza li n eg a tiv n e v red n o sti m ed oddaljenostjo od T E in s to p ­ n jo poškodovanosti gozda te r o d da ljenostjo od T E in k o n cen trac ijo S O 2 v z rak u . T o re j se je z o d d a ljev an jem od T E m a n jša la v rednost s topn je poškodovanosti gozda in k o n cen trac ije S O 2 v z rak u . K ore lac ijsk i k o efi­ c ien t m ed k o n cen trac ijo S O 2 v z ra k u in s to pn jo poškodovanosti k m e tij­ sk ih ra s tlin p a je b il po z itiv en (0,71). Č im v eč ja je b ila k o n cen trac ija S O 2 v z rak u , tem večje so b ile poškodbe n a k m e tijsk ih ra s tlin ah . Z anim ivo je, d a so b ile v rednosti k o re lac ijsk ih koeficien tov m ed n a ­ klonom p o v rš ja in ostalim i elem enti re la tiv n o m ajh n e (0.24). P rič a k o v a ­ li p a smo rav n o n asp ro tno . Izp o stav ljen o st in n agn jenost pobočij n a j bi v p liv a la n a večjo u d a rn o moč v e tra z vsebovanim SO 2 . Isto ko t za n a ­ k lon lahko trd im o tu d i za ko re lac ijsk e v rednosti za nadm orsko višino. O o n e s n a ž e n o s t i P a k e smo iz raču n a li sam o korelacijo , k e r smo za fak to rsk o analizo im eli p rem alo p o datkov . Z anim al nas je odnos m ed p re tokom , ozirom a v išino vod o sta ja in onesnaženostjo P ake. Ugo­ tov ljen i so b ili re la tiv n o visoki ko re lac ijsk i k oefic ien ti (—0.75) m ed vo­ dosta jem in biološko p o rab o k is ik a po p e tih dneh tak o p r i an a liz i p o ­ d a tk o v za P ak o n ad Š oštan jem ko t za P ak o pod Šoštanjem . Poleg tega je b il ta ko re lac ijsk i koefic ien t n egativen , to re j se je m a n jša la v rednost d rugega e lem enta , če se je v eča la v red n o st p rvega . P ovečan p re to k je pom enil zm an jšan o onesnaženost P ake . Sklep M ed vzroke za onesnažen je z ra k a južno od Š o štan ja (z na jv eč jim i k o n cen trac ijam i S O 2 n a Lokovici in V elikem v rhu ) b i lahko šte li: — m očno ve trovnost n ad T E z n a jb o lj pogostim i severn im i in seve­ rovzhodnim i vetro v i; — inverz ijsko p la s t v v iš in i od 200— 1500 111 in z debelino med 100 in 350 m etri; — re lief, k i se neposredno dv iga južn o od T E (Lokovica, V elik i vrh) in z a p ira po t pogostim severnim vetrovom ; — lig n it, k i ga rab ijo v T E , vsebu je od 0.67 do 1,56 go rljivega žvep la ; — v išin a d im nikov (TE I in I I 100 m. T E I I I 150 m), k a te r ih izp u h i segajo v in verz ijsko zračno p last. FAKTORSKA ANALIZA OBMOČJA RUDARJENJA IN OBMOČJA Z O N E SN A Ž E N « ZRAKOM STA N JE 'LETA 1974 :5KALE □ FAKTOR II OBMOČJE Z NAJVIŠJIM KONCEN- TRAČI JAMI SO» V ZRAKU OBMOČJE Z VIDNIMI POŠKODBAMI «S žŽ # NA VEGETACIJI " iiZ Z NASELJE V idne poškodbe n a k m e tijsk ih ra s tlin a h in gozdni v ege tac iji (glej karto ) so ugotovili n a obm očju n a jv iš jih k o n cen trac ij SO 2 v z rak u . O b ­ m očje poškodovanosti ig lavcev južno n ad Š oštan jem p a je posled ica b li­ žine TE . Iz k a r te je razv idno , d a iz ra č u n a n a in d iv id u a ln a teža fa k to r ja I* z n a jv eč jo v redn o stjo k o n cen trac ij S O 2 v z ra k u in stopn jo poškodovano­ sti k m etijsk ih ra s tlin so v p ad a z obm očjem d e jan sk ih pošk o d b in n a j­ v iš jih k o n cen trac ij S O 2 . E note fa k to r ja II , k i jih označu je s to p n ja p o ­ škodovanosti gozda, zavzem ajo obm očja n a Lokovici. E note s h k ra tn o p riso tn o s tjo I. in II . fa k to r ja se p o ja v lja jo posam ično in p re d s ta v lja jo obm očja, za k a te ra je zn ač iln a tak o poškodovanost k m e tijsk ih k u ltu r in gozdne v egetac ije ko t v isoka k o n cen trac ija S O 2 v z rak u . V zrok, d a je p rv i fa k to r n a povsem d ru g ih obm očjih ko t d rug i, si lahko razložim o * S težo faktorjev prikažemo katere, oziroma kakšni tipi spremenljivk po­ vzročajo variacije med posameznimi prostorskimi enotami. A n d re j Č erne ko t posledico tega, d a so de jan sk e poškodbe opaz ili na p rosto rsko ra z ­ ličn ih oddaljen o stih od TE. N a obseg, in tenz ivnost in h itro s t ru še n ja p o v rš ja z a ra d i ru d a rje n ja v p liv a jo v V elen jsk i ko tlin i n asled n ji elem enti: -— tek to n ik a k o tline ; — g linasta , la p o rn a ta in m astn a g linena te r peščeno g lin asta p la s t n ad ležiščem lig n ita , to je m ehanske lastnosti p la s ti; — deb e lin a p la s ti n ad lign itom ; — o d v o d n jav an je vod iz p ro p u s tn ih a li z vodo zasičen ih p la s ti; — o d k o p av an je lig n ita , k i ga o d k o p av a jo v h o rizo n ta ln ih e tažah v i­ šine 7—8 m in z ru šen jem od k o p an eg a p rosto ra . S fak to rsk o analizo nam je uspelo ločiti dvoje obm očij ru šen ja . P rvo p re d s ta v lja jo enote z visoko v rednostjo fa k to r ja I, za k a te re je znač ilna p riso tn o st ru še n ja lcrovnine in v isoka s to p n ja p o ru šenosti p o v ršja . P r i ­ čak o v a ti je , da bodo tu d i v p rih o d n je to obm očja z n a jv eč jim i p o ru š it­ vam i. P o g lav itn i vzrok zan je je v e lik a v išn a k ro v n in e in sestava p la s ti n ad lign itn im slojem . D rugo obm očje so tis te te r ito ria ln e enote, k je r je p rev lad o v a l fa k to r II. N jihovo ru šen je je b ilo odvisno od debeline k ro v ­ nine, k i je po v zro ča la večje a li m an jše p r itisk e v jam i in s tem p o rušitve . Bibliografija — Bibliography 1. A plikacija metode REQM za kvaliteto em isije odpadkov in kvaliteto okolja. U rbanistični in štitu t SRS. L jubljana, tipkopis. 2. J. Gregori. S. Peterlin. F. V ardjan, Ekološko vrednotenje k rajine za n a ­ mene p lan iran ja na prim eru industrijske cone v L jubljan i, Proteus XXXV, št. 5, 1972—1973. 3. M. J. W inkler. Ekonomsko vrednotenje škod. ki jih v gozdovih povzroča onesnažen zrak. G ozdarski vestnik XXXV, št. 7, 1972 4. K rajinsko p lan iran je , L jub ljana 29.—31. ju n ija 1972. 5. M. Šolar. M. Kuder, O brem enjenost gozdnega rastlin stva z žveplovim dvo- kisom v ša leški dolini — poročilo o raziskavah v letu 1973, L jub ljana 1974, tipkopis. 6. Poročilo o fizikalno kem ijski preiskavi Pake 29. in 30. avgusta 1973, Zavod za vodno gospodarstvo SRS, L jubljana. 7. P roblem atika določanja varne debeline nepropustne glinaste plasti nad slojem prem oga in peščenim i vodonosnimi plastm i v krovnini. R udarsko m eta­ lurški zbornik št. 1, 1971, L jubljana. 8. Š tudij optim alnega sistem a m erske mreže za onesnaževanje zraka v SR Sloveniji — pro jek t okolje, H idrom eteorološki zavod SRS, L jub ljana 1974. 9. J. P. Cole, C. A. M. King, Q uan tita tive geography. New York. 1968. 10. J. Maček, Zaključno poročilo o raziskavah sedanjih in bodočih poškodb od industrijsk ih plinov na km etijskih rastlinah na obm očju term oelektrarne Šo­ štanj. B iotehniška faku lte ta — inštitu t za varstvo rastlin, L jub ljana 1974. THE STUDY OF D EGRADATION OF NATURAL ENVIRONMENT IN VELENJE VALLEY W ITH FACTOR ANALYSIS A ndrej Č e r n e (Summary) The Velenje Valley represents in Slovenia one of those parts where are because of concentration of dwellers, m ining and industry various kinds of environm ent degradation. We analysed ac tiv ity and n a tu ra l causes, which causes surface deform ation, air-pollution, dam ages of forest and agriculture vegetation and w ater-pollution. Activities th a t have influence on environm ent degradation are: mining, energetics and leather rem aking. Besides these basic activities coutributes to the pollution also others, however adequate d a ta was not available. To find out w hich physical geographical elements cooperates at degradation and w hich is the ir relative im portance and their m utual in terdepen­ dence was used one of possibile m athem atical m ethod — correlation and factor analysis. D uring com putore processing of data for parts w here degradation was caused by m ining w ere taken in cousideration: incline (slope) average thickness of roofness, coefficients of disspation of roofness, height of destroying of roof- ness and extend of deform ation of surface. The thickness of roofness and soil s tructu re over the coal do not influence m uch on in tensity and space spreading of surface destruction. C oncentration of SO2 in the air, average slope of surface, average seelevel, distance from therm oelectric centrale and degree of dem age of forest and ag ricu ltu ra l vegetation were the elements used in analysis of area w ith air pollution. W ith bigger distance from therm oelectric centrale are the values of SO 2 concentrations in the air dim inishing and a t the same tim e are diminished also dam ages on the forest and ag ricu ltu ra l vegetation. Average see-level and average slope of surface do not influence on bigger dash strenght of w ind w ith conteining SO2 . A t the river P aka we analysed only the connection w ith the average river-level and the degree of w ater pollution. One of the possible m athem atical procedure — correlation and factor analysis is ju st one of several accesses to state the m utual interdependence bet­ ween the physical geographical elements which in common influence on tran s­ form ation of landscape.