Тема 6.7.3 Еколого-геологічне картографування

Для экологически ориентированных геологических карт наметилось близкое понимание их содержания по двум следующим позициям:

• обязательность показа источников техногенного воздействия на литосферу с указанием вида, объема и режима выбросов;

• проведение функционального зонирования территории и составление таких карт на основе ландшафтной карты, карты типологического инженерно-геологического районирования или карты чувствительности (устойчивости) приповерхностной части литосферы к техногенному загрязнению.

Цель исследования и картирования – определение состояния геологической среды и составляющих ее компонентов, выявление техногенных нарушений геологической среды, оценка активности и определение направленности природных и техногенных процессов, осуществляемых для правильного планирования и необходимых при разработке технико-экономического обоснования (ТЭО) территориальных природоохранных мероприятий.

Задачами геолого-экологического картирования являются:

• определение естественного состояния геологической среды с одновременным выявлением экологического фона и существующих региональных геохимических барьеров;

• выявление основных техногенных объектов и факторов, воздействующих на геологическую среду, и оценка характера их влияния;

• выявление и оценка изменений геологической среды под воздействием техногенных процессов;

• выявление и оценка влияния техногенных изменений геологической среды на компоненты экосистем. Среди них первостепенное внимание уделяется состоянию биоты, атмосферы, поверхностного и подземного стока;

• качественный региональный прогноз основных тенденций техногенных изменений геологической среды;

• обоснование мероприятий по рациональному использованию и охране геологической среды.

К основным объектам изучения относятся:

1. Природные и техногенные ландшафты, созданные техногенными системами; исследованию подлежат почвы и почвообразующие породы, комплексы горных пород, отложения постоянных и временных водотоков, озер, различные типы месторождений, первые от поверхности водоносные и слабоводоносные горизонты, бассейны регионального и местного подземного и поверхностного стока, техногенные отложения. Особое внимание уделяют определению опасности при поиске и разведке месторождений.

2. Эндогенные и экзогенные геологические процессы.

3. Крупные техногенные и промышленные объекты, в том числе централизованные водозаборы, нефтегазовые промыслы, места захоронения высокотоксичных отходов газо- и нефтедобывающей промышленности.

Исследовательские работы разбиваются на три периода: подготовительный, полевой, камеральный.

Картографирование геодинамических процессов

Практические вопросы картографирования процессов современной геодинамики решаются с их подразделением на естественную и техногенную составляющие. Считают, что имеются достаточные основания сопоставлять основной период проявления современных процессов с временем научно-технической революции.

Картографирование интенсивности и результатов развития процессов может проводиться на основе специально разработанных классификаций, показателей и способов изображения, либо путем показа состояний явлений в разные интервалы времени, т. е. на качественном или количественном уровне изучения.

Качественное картографирование включает выявление факта протекания процесса, его локализацию и балльную оценку интенсивности.

Процессы современной геодинамики затрагивают рельеф, почвы, растительность, поверхностные и подземные воды; каждое изменение геокомпонентов может рассматриваться как дешифровочный признак.

Существует два возможных подхода к качественному картографированию геодинамических процессов:

– характеристика отдешифрированных контуров (перечень процессов, выделение среди них ведущих, оценка интенсивности);

– прослеживание контуров проявления процессов, иногда с выделением участков их наиболее активного протекания.

Первый подход отвечает задачам комплексных исследований, второй предпочтительнее при выполнении специализированных работ по изучению одного или нескольких процессов. При картографировании по контурам наиболее употребителен способ качественного фона; при прослеживании контуров проявления процессов используются ареалы.

Количественное картографирование может опираться на натурные измерения проявлений процессов за определенные интервалы времени, проводимые при экспедиционных, стационарных и полевых экспериментальных исследованиях.

Методы количественной характеристики геодинамических процессов по техническому уровню применяемой аппаратуры подразделяются на простые, средние и сложные; при этом первые численно преобладают и наиболее применимы в исследованиях, нацеленных на территориально непрерывное картографирование. Характеристиками их интенсивности служат:

– объем смытого материала (определяемый с помощью метода шпилек при изучении плоскостного смыва, путем наблюдений за продвижением вершин оврагов и денудационных уступов);

– интенсивность транспорта наносов и растворенного вещества;

– объем и/или мощность новообразованных отложений;

– остаточное содержание гумуса.

Важнейшее условие сопоставимости результатов — нормирование их на интервалы времени с определением соответствующих количественных характеристик, таких как модули твердого стока.

При наличии больших объемов эмпирических данных о факторах развития и интенсивности геодинамических процессов становится возможным их прогнозирование.

Эколого-геологическое картографирование на основе анализа экологических функций литосферы

Для экологической геологии метод картографирования также является значимым. При этом возникла необходимость создания нового класса карт, которые были названы эколого-геологическими. Они представляют собой графическую модель эколого-геологической обстановки, дающую обобщенное изображение на топографической основе состояния компонентов литосферы, отражающих ее экологические функции. Основным показателем должна быть интегральная или покомпонентная оценка состояния эколого-геологических условий литосферы, ранжированная по классам состояний, выполненная на основе анализа ее эколого-геологических функций: ресурсной, геодинамической, геофизической и геохимической.

На эколого-геологических картах отражаются два блока информации: о состоянии эколого-геологических условий литосферы и ее компонентов и о состоянии экосистемы, комфортности и безопасности проживания человека.

Классификация эколого-геологических карт по содержанию.

Эколого-геологические карты относятся к категории тематических геологических карт. По содержанию их подразделяют на четыре типа:

– карты эколого-геологических ситуаций;

– карты эколого-геологического районирования;

– карты эколого-геологические прогнозные;

– карты эколого-геологические рекомендательные.

Первый из этих типов должен относиться к категории фактологических карт, однако часто такие карты составляются как фактолого-оценочные. Второй тип эколого-геологических карт представляет собой карты сугубо оценочные, третий – прогнозные, а четвертый – содержит природоохранные, точнее литоохранные, рекомендации, направленные на регулирование эколого-геологи-ческих условий с целью их сохранения или улучшения.

Каждый из названных четырех типов карт подразделяется по характеру передаваемой содержательной информации на два вида: аналитические и синтетические. Первые характеризуют или на них оценивается, прогнозируется один или несколько показателей эколого-геологических условий, а на синтетических картах отображается весь их комплекс, в совокупности определяющий современную или прогнозируемую эколого-геологическую обстановку.

Для экологически ориентированных геологических карт наметилось близкое понимание их содержания по двум следующим позициям:

– обязательность показа источников техногенного воздействия на литосферу с указанием вида, объема и режима выбросов;

– проведение функционального зонирования территории и составление таких карт на основе ландшафтной карты, карты типологического инженерно-геологического районирования или карты чувствительности (устойчивости) приповерхностной части литосферы к техногенному загрязнению.

Концептуальные основы составления эколого-геологичес-ких карт

В основу методики составления эколого-геологических карт положено учение об экологических функциях литосферы. Оно позволяет вычленить объект эколого-геологических исследований в виде эколого-геологических свойств литосферы и их взаимосвязей с биотой и техногенезом.

Опираясь на эти представления, Н. С. Красиловой, В. Т. Трофимовым и Д. Г. Зилингом (2002) были разработаны и предложены концептуальные основы эколого-геологического картографирования, которые можно рассматривать в качестве его методической базы, отвечающей требованиям, изложенным выше. Они включают следующие позиции:

1) ранжирование состояния эколого-геологических условий литосферы в целом или ее компонентов должно производиться на согласованное число классов;

2) критериями выделения классов состояния эколого-геологических условий литосферы и связанных с ними зон экологического состояния экосистем на картах служат показатели, которые разделяются на тематические, пространственные и динамические;

3) выделение классов состояния эколого-геологических условий литосферы и зон состояния экосистемы может и должно осуществляться на основе небольшого числа наиболее представительных показателей, но обязательно с использованием и взаимным учетом тематических, пространственных и динамических критериев оценки;

4) основные требования к геологической основе эколого-геологической карты – отображение на ней показателей, на базе которых возможна площадная оценка экологического состояния картируемого объема литосферы и разработка прогнозных оценок;

5) классификация эколого-геологических карт по содержанию и масштабу должна учитывать все их многообразие и обеспечивать возможность учета эколого-геологической обстановки при реальном проектировании экологически ориентированных мероприятий;

6) характеристика состояния эколого-геологических условий литосферы или их оценка в тех или иных категориях должны отображаться на эколого-геологических картах всех типов фоновой цветовой закраской;

7) выбор способов отображения на карте интегральной оценки состояния эколого-геологических условий литосферы может проводиться на основе «суммирования» оценок различных экологических свойств отдельных компонентов литосферы разными способами.