Лекция №14 Методы геоэкологических исследований

План лекции

14.1 Возникновение и развитие геоэкологических исследований

14.2. Методы геоэкологических исследований

14.3. Геоэкологическое картирование.

14.4 Основные принципы среднемасштабного геоэкологического исследования и картографирования

14.5 Математическое моделирование различных геоэкологических свойст.

14.1 Возникновение и развитие геоэкологических исследований

Первые отечественные публикации геоэкологического содержания, освещающие результаты применения мето­дов прикладной геохимии для исследования процессов загрязнения окружающей среды горнорудных предприя­тий токсичными элементами, появились в начале 80-х гг. С этого времени целенаправленную разработку научно-методических основ эколого-геохимического картирова­ния начинают МГУ, Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ) и другие организации.

В 1972 г. был издан ряд карт ландшафтно-геохи­мического районирования СССР для целей прогноза влияния техногенеза. В 1979 г. подготовлена к изданию карта ландшафтно-геохимического районирования нечер­ноземной зоны. Одной из первых региональных работ в области геоэкологического картирования была серия почвенно-геологических карт, составленных в 1990 г. в МГУ под ред. Е.М. Сергеева в масштабе 1:500 000.

В вопросах гидрогеологии и инженерной геологии ведущая роль принадлежит Всероссийскому научно-ис­следовательскому институту

237

гидрогеологии и инженерной геологии (ВСЕГИНГЕО). Коллективом сотрудников этого института в 1983 г. была составлена обзорная карта состояния и техногенных изменений геологической среды масштаба 1:5 000 000 под ред. Г. В. Куликова. На карте были выделены типы геологической среды с учетом ландшафтно-климатических факторов, строения четвер­тичных отложений и предрасположенности территорий к возникновению или активизации естественных или техногенных геологических процессов, показаны явления и интенсивность этих процессов, изменения подземной гидроореры, локальные процессы, происходящие в круп­ных городах, загрязнение подземных вод.

С 1964 по 1988 гг. под методическим руководством и при участии ВСЕГИНГЕО составлена серия гидрогеологических карт европейской части территории СССР масштаба 1 : 1 500 000. В серию входили две карты геоэкологического содержания: техногенных изменений гидросферы, защищенности и загрязнения подземных вод. Кроме того, геоэкологические параметры отражались и на карте гидрогеолого-мелиоративного районирования. Наибольший интерес представляли карты изменений геологической среды, на которых были выделены типы геологической среды по строению четвертичного покрова и подстилающих древних пород. Основным объектом картирования являлись природно-техногенные системы, выделенные с учетом типов геологической среды и видов техногенных систем.

До начала 90-х гг. отсутствовал единый методологический подход к геоэкологическому картированию. Лишь в 1990 г. ИМГРЭ, Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А-П. Карпинского (ВСЕГЕИ) и Дальневосточный научно-исследовательский инсгитут минерального сырья (ДВИМС, г. Хабаровск) разработали концепцию многоцелевого геохимического картирова­ния территории СССР масштабов 1:1000000, 1:200000 и 1:50000, включающего также эколого-геохимическое

238

картирование. Здесь впервые был определен строгий иерархический подход к объектам изучения и интер­претации геохимических полей различного генезиса, что определило новую методику картирования на основе предварительного многофакторного районирования тер­риторий. С 1991 г. на шести полигонах России (Кольский, Московский, Алтайский, Байкальский, Восточно-Забай­кальский и Приморский) многие производственные орга­низации и научно-исследовательские институты под руководством ИМГРЭ и ВСЕГИНГЕО приступили к раз­работке технологии многоцелевого геохимического и геоэкологического картирования.

В начале 90-х годов предполагалось, что геоэкологические работы должны осуществляться по единой Государственной программе, координирующей и интегри­рующей .мониторинговые исследования по всем природ­ным средам. В 1991 г. такая геоэкологическая программа была разработана ВСЕГИНГЕО ДМ всей территории СНГ и отдельно для Российской Федерации. Помимо геоэкологических программ общегосударственного значения, ранее разработаны и частично осуществляются программы "Чернобыль", "Арал". "Арктика", "Сибирь" и др.

Концепция геоэкологического картирования в ряде развитых зарубежных стран (ФРГ, Испания, Норвегия и др.) отличается от принятой в России. За рубежом отсутствует четкое разграничение объектов исследований между ведомствами. Экологические исследования здесь более комплексны, учитываются экономические факторы. Широко используется понятие "геопотенциал", близкое к российскому понятию "геологическая среда", но с учетом хозяйственной ценности отдельных ее компонентов (почвы, подземные воды, полезные минералы и т.д.). Составляются карты риска освоения территорий, кото­рые дают представление о характере негативных про­цессов, возникающих при строительстве и эксплуатации месторождений полезных ископаемых и других видах хозяйственной деятельности.

239

Полное изложение вопросов геоэкологического картирования дано в трудах международного симпозиума "Добыча полезных ископаемых, защита окружающей сре­ды и планирование использования земель в индустриаль­ных и развивающихся странах", который проходил в 1987 г. в Штутгарте (ФРГ)- В докладе И.Д. Беккера-Платена. М. Дорна была приведена концепция карти­рования геопотенциалов. Авторы предложили четыре уровня картографирования, включающие составление:

I - базовых карт (геологической и почвенной);

II - специальных карт (гидрогеологической, минеральных ресурсов с указанием глубины их залегания близко, глубоко, характера почв, сельскохозяйственной продуктивности, инженерно-геологической и т.п.);

III - оценочных карт (резервных территорий для добычи полезных ископаемых, использования подземных вод и др.);

IV - карт возможного использования территорий с точки зрения геопотенциалов, которые позволяют планировать размещение хозяйственных объектов с учетом экологических ограничений.

На симпозиуме была продемонстрирована геоэколо­гическая карта района оз. Балатон (Венгрия), постро­енная по принципу светофора (зеленый цвет - эколо­гически благоприятные территории, красный - неблаго­приятные, желтые - промежуточные между ними). На карте показана степень загрязнения геологической сре­ды - сильное, среднее, слабое.