WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 31 |

Классы двойного взаимодействия: 4 – инженерная, промышленная, экономическая экология; 5 – политэкономия, 6 – социальная экология, экология человека.

Классы тройного взаимодействия: 7 – геоэкология, экологическая экология, экологическое право 1.2. Определение, объект, предмет, задачи исследований Современная экологическая геология базируется, в основном, на позициях биоцентризма, который предполагает всесторонний учет всех видов воздействия человека на геологическую среду и влияния геологической среды на биоту (Королев, 1997).

Экологическая геология рассматривается как новое направление, которое изучает взаимосвязи между литосферой, биотой, населением и хозяйством (Гарецкий, Каратаев, 1995;

Теория…, 1997; Бгатов, 1993). Объект исследования экологической геологии – приповерхностная часть земной коры – литосфера, расположенная преимущественно в зоне антропогенного воздействия. Литосферный блок включает горные породы, рельеф и геодинамические процессы. В структуре экологической геологии выделяются две области – предметная и информационно-методическая. Предметом экологической геологии являются экологические функции литосферы. Информационно-методическая область включает дистанционное зондирование, геоинформационное обеспечение и эколого-геологическое картографирование.

Как и большинство геологических наук, экологическая геология исследует, по В. Т. Трофимову и Д. Г. Зилингу (2000, 2002), задачи трех типов: морфологические, ретроспективные и прогнозные.

Морфологические задачи – это задачи, связанные с изучением состава, состояния, строения и свойств анализируемой системы, ее эколого-геологических условий в целом. Решение задач этого типа позволяет ответить на вопрос: «Что это за система, и какие качества ей присущи», а также получить качественные и количественные показатели, характеризующие современные эколого-геологические условия (обстановки) изучаемого объекта. Именно эти задачи решает специалист в процессе натурных исследований и камеральной обработки материалов.

Следует подчеркнуть, что решение морфологических задач, по существу, проблема диагноза с фиксированным временем.

Следовательно, такие задачи рассматриваются как статические, не фиксирующие изменения эколого-геологических условий во времени, или изменения анализируемой системы и взаимоотношений входящих в нее подсистемных элементов. По сути, это фиксация современных эколого-геологических условий, их современного состояния на определенную временную дату.

Ретроспективные задачи – задачи, обращенные в прошлое и связанные с изучением (точнее, восстановлением) истории формирования объекта исследования, формирования его современного качества. Решение задач этого типа позволяет ответить на вопросы: «Почему объект такой Каким путем он сформировался». Классическим примером задач такого типа является исследование истории формирования экологогеологических условий (обстановок) какой-либо территории, либо литосферного блока (массива). Методика решения ретроспективных эколого-геологических задач основана на общегеологических методах.

Подчеркнем, что решение ретроспективных задач опирается на данные, полученные при исследовании морфометрических задач. Именно эта информация используется при восстановлении последовательности и характера событий во времени (исторические аспекты), и вскрытии причинно-следственных связей (генетические аспекты). Эти задачи решаются в логической временной системе (геологическое время); но заключительные этапы рассматриваются в физическом времени с точкой отсчета от начала эры техногенеза, т. е. начала XVIII столетия.

Прогнозные задачи – задачи, связанные с изучением поведения, тенденций развития исследуемой системы в будущем под воздействием различных причин природного и техногенного происхождения. Решение задач этого типа позволяет ответить на вопрос: «Как будет вести себя объект в будущем при тех или иных воздействиях» Как и в инженерной геологии, в экологической геологии приходится решать задачи пространственного, временного и пространственно-временного прогноза изменения эколого-геологической системы под влиянием причин естественных (природных), техногенных или их совместного действия. Методика решения прогнозных задач разработана значительно слабее, чем морфологических и ретроспективных.

Ранее уже было показано, что экологическая геология исследует эколого-геологические системы. Выделяется четыре типа этих систем (Трофимов, Зилинг, 2002):

• природная эколого-геологическая система реальная;

• природная эколого-геологическая система идеальная;

• природно-техническая эколого-геологическая система идеальная;

• природно-техническая эколого-геологическая система реальная.

Природную эколого-геологическую систему реальную геолог исследует при проведении эколого-геологических исследований на неосвоенной территории, в пределах которой техногенно обусловленные изменения эколого-геологической обстановки, строго говоря, отсутствуют. Все работы направлены на получение данных о составе, состоянии и экологических свойствах литосферы и взаимодействующей с ней биоты.

Изученная эколого-геологическая система первого типа в дальнейшем может быть использована при прогнозных исследованиях, при которых анализируются возможные последствия природных воздействий. В этом случае изучается уже система второго типа – природная эколого-геологическая идеальная. При этом рассматривают возможность изменения существующих эколого-геологических условий только под влиянием меняющихся природных воздействий.



Системы первого типа могут использоваться также и при изучении природно-технической эколого-геологической системы идеальной, исследуемой в процессе прогнозирования изменения эколого-геологической обстановки под влиянием тех или иных видов техногенных (с учетом возможных природных) воздействий в процессе освоения данной территории.

Природно-техническая эколого-геологическая система реальная исследуется геологом на освоенных территориях и включает в свой состав уже существующие инженерные сооружения, а чаще – целый их комплекс и несет в себе последствия и природных, и, главным образом, техногенных воздействий. На базе изучения таких геосистем определяется их современное состояние, и разрабатываются, в случае необходимости, методы управления эколого-геологическими ситуациями с целью сохранения или улучшения окружающей природной среды.

1.3. Получение и обобщение эколого-геологической информации, методы экологической геологии Общее представление о методах наук о Земле, используемых для получения эколого-геологической информации, приведено в таблице 1.3.1. В ней показаны основные геологические науки разного иерархического уровня, методы которых используются для получения эколого-геологической информации. Для обеспечения единого подхода при оценке методов этих наук пришлось отказаться от выделения в их составе научных разделов. В первую очередь это касается инженерной геологии, гидрогеологии, геотектоники, геологии полезных ископаемых, а сами методы, иногда весьма многочисленные (например, в геофизике их более 100), объединить в названные группы. Кроме того, ряд наук, не имеющих собственных частных методов изучения литосферы, а опирающихся на обще геологические (динамическая геология) или не имеющих методов, существенных для получения эколого-геологической информации (кристаллография), вообще не включены в таблицу 1.3.1.

Экологическая геология использует методы ландшафтного планирования, аэрокосмические методы, методы инженерногеологического и геоморфологического картографирования и районирования, экологического зонирования, методики пределов допустимых изменений и рекреационного проектирования, методы полевых исследований, а также методы гидрогеологии, геокриологии, геохимии, геотектоники, геодинамики (в том числе инженерной геодинамики) и сейсмотектоники, петрографии (в том числе инженерной петрологии) и минералогии.

В основе оценки минерально-сырьевых ресурсов лежат методы геологии полезных ископаемых (поисковые, опробования, подсчета запасов, оценки месторождений). Эти базовые методы дополняются методами геохимии (литохимическими, гидрогеохимическими, биохимическими, атмохимическими) и геофизическими (гравиметрическими, магнитными, электромагнитными, сейсмическими, ядернофизическими), которые используются при поиске и разведке полезных ископаемых. Кроме того, при оценке минеральносырьевых ресурсов широко используются многочисленные методы петрологии, литологии и минералогии, связанные с изучением вещественного состава, как полезного ископаемого, так и вмещающих пород. Методы других геологических наук являются сопутствующими.

Таблица 1.3.Методы наук о Земле, используемые для получения эколого-геологической информации (по Плотникову и др., 1992) Экологические функции литосферы Ресурсная Геодинамическая Геофизикогеохимическая Методы наук Минерал Ресурсы Ресурсы Эндогенн Экзогенн Природные Природные о Земле ьно- подземн геологич ые ые и и сырьевые ых вод еского геологич геологич техногенны техногенны ресурсы простран еские еские е е ства процессы процессы геохимичес геофизичес кие поля кие поля Инженерной - - ++ + ++ + + геологии Гидрогеологии - ++ + + + + Геокриологии - + ++ - ++ - + Геохимии + + - ++ + ++ Геофизики + + + ++ + + ++ Геологии полезных ++ - - - - - ископаемых Геотектоники, геодинаимики и + - + + + + + сейсмотектоники Геоморфологии + - + + ++ - Исторической геологии + - - - + - и палеонтологии Петрологии, литологии ++ - - + + + + и минералогии Примечание: – не используются, + используются, ++ широко используются.

Ресурсы подземных вод исследуются базовой наукой – гидрогеологией (методы подсчета запасов подземных вод, методы количественной оценки подземного стока и др.). Для решения поставленных задач широко используются методы геофизики (электромагнитные, сейсмические, ядерно-физические и термические) и геохимии (гидрогеохимическое, геохимическое районирование и картирование).

Ресурс геологического пространства традиционно оценивается методами инженерной геологии (инженерногеологическая съемка и картографирование, инженерногеологическое районирование, методами полевого и лабораторного изучения горных пород и массивов, методами моделирования геологических процессов) и геокриологии (методы мерзлотной съемки и др.). Методы остальных наук используются как частные и чаще всего входят в комплекс полевых и опытных инженерно-геологических работ.

Геодинамическая функция литосферы изучается методами базовых наук – инженерной геологии (инженерно-геологическая съемка и картографирование, геодинамическое районирование, методы полевых работ, режимных наблюдений, методы полевого и лабораторного изучения горных пород и массивов, методы моделирования геологических процессов, методы оценки устойчивости склонов, микросейсмическое районирование), геокриологии (методы мерзлотной съемки, методы режимных наблюдений, методы мерзлотного прогноза), геоморфологии, а для эндогенной ее составляющей – методами тектоники, сейсмотектоники, геофизики и геохимии. Именно они дают информацию о механизме развития и закономерностях пространственной приуроченности деструктивных процессов и динамике их развития. Эта информация позволяет оценить экологическую значимость геологических процессов как природного, так и антропогенного происхождения. Методы остальных наук о Земле, хотя и используются для решения отдельных вопросов, имеют подчиненное значение.





Геохимическая функция литосферы является ведущей при оценках последствий естественных и техногенных «загрязнений» литосферы. Последние в настоящее время проявляются практически во всех компонентах верхней части разреза литосферы под влиянием техногенеза. Основными базовыми методами изучения геохимических полей и оценки их воздействий на биоту являются методы геохимии и, в первую очередь, такие как атмохимический, литохимический, гидрогеохимический, биогеохимический, сноухимический (снеговая съемка), а также геохимическое картирование и районирование. В последнее время для этих целей стали широко применяться и некоторые геофизические методы – радиометрия, радиолокационное зондирование и методы физического контроля, а из методов гидрогеологии – опытно-миграционные.

Методы остальных геологических наук имеют подчиненное значение.

Основными базовыми методами изучения геофизических полей являются методы геофизики (гравиметрические, магнитные, электромагнитные, сейсмические, ядернофизические, термические), за каждым из которых стоит оценка интенсивности аномалии соответствующего физического поля.

По мере необходимости они дополняются методами геотектоники, инженерной геологии и геокриологии.

К специальным методам собственно экологической геологии отнесены эколого-геологическое картирование, функциональный анализ эколого- геологической обстановки, эколого-геологическое моделирование и эколого-геологический мониторинг.

Экологическая специфика первого метода заключается в получении площадной информации и отображении в картографических моделях всех факторов, влияющих на экологогеологическую обстановку (от конкретного воздействия на экологический компонент до экологических последствий этого воздействия). Итогом исследования является эколого-геологическая карта оценочного или оценочно-прогнозного типа, выступающая основой для обоснования управляющих решений соответствующими органами.

Функциональный анализ, по М. Б. Куринову, проводится с целью общей оценки состояний эколого-геологической обстановки. Методология его базируется на принципах, которые широко используются и в экологии (системный подход, принцип историзма, принцип целостности объекта). Функциональный анализ позволяет реализовать системный подход при экологогеологических исследованиях и объединить, рассмотреть с единых методологических позиций теоретические разработки и их практическую реализацию. Этот метод занимает среди специальных методов экологической геологии одно из центральных мест, так как позволяет решить основную стратегическую задачу – определить пути и способы достижения стабильно развивающихся эколого-геологических обстановоксистем.

Функциональный анализ эколого-геологической обстановки предусматривает: 1) выделение и характеристику эколого-геологической обстановки-системы той или иной изучаемой территории; раскрытие конкретных причинно-следственных связей между подсистемными элементами, контролирующими эколого-геологическую обстановку и составление пространственно-временного прогноза ее развития; 2) проведение оценки значимости экологических функций литосферы для социально-экономических и биологических объектов; 3) определение принципов развития, а в случае необходимости – путей поддержания существования эколого-геологических обстановок-систем.

Под эколого-геологическим моделированием понимается создание моделей состояния и прогноза эколого-геологической ситуации той или иной территории, возникающей при реальных или возможных изменениях геологического компонента природной среды в процессе взаимодействия последнего с источниками воздействия, как природными, так и техногенными.

Создание подобных моделей, по М. Б. Куринову, предполагает поэтапное их формирование, от мысленных (понятийных) моделей к физическим, знаковым (картографическим) и математическим. В процессе исследования применяется комплекс традиционных методов моделирования. Выбор конкретного метода обусловливается спецификой информационной базы, задачами исследования.

В процессе эколого-геологического моделирования решаются следующие группы задач: 1) создание моделей состояния эколого-геологической ситуации той или иной территории; 2) построение моделей эколого-геологического прогноза; 3) разработка и выбор модели устойчиво развивающейся эколого-геологической системы территории; 4) корректировка постоянно действующей модели устойчиво развивающейся эколого-геологической системы.

Мониторинг является общенаучным методом исследования.

Его эколого-геологическая специфика заключается в целевом предназначении и соответствующем выборе объектов наблюдения и учета динамики их развития. Объектом экологогеологического мониторинга является эколого-геологическая обстановка-система, которая рассматривается как часть экологической системы, отвечающая за «геологическое» жизнеобеспечение и человека, и биоты в целом вследствие выполнения ею определенных эколого-геологических функций (ресурсной, геодинамической, геофизической и геохимической).

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 31 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.