Структура и комплексный характер применения методов экологических исследований

Раздельное рассмотрение основных методов решения экологических задач  следует считать условным. На практике эти методы либо образуют звенья единой технологической цепи, либо используются совместно, дополняя друг друга. Общие предпосылки проведения экологических исследований в связи с ресурсно-экологическими проблемами излагаются ниже.

Между проблемами экологии и смежными с ней комплексными проблемами изучения, оценки и развития территорий существуют сложные и многосторонние связи. Значение наиболее важных проблем для решения задач экологии можно кратко сформулировать следующим образом.

1. Региональные системы природопользования, их технология, развитие и экологические последствия. Предопределяют всю совокупность техногенных воздействий на природную среду, отражают взаимодействие человека и природы. Анализ проблем природопользования – ключ к объективной оценке состояния  среды как основы экосистем.

2. Разработка стратегии устойчивого развития предусматривает обобщение обширного материала природно-экологического и социально-экономического содержания. Это стимулирует разноплановые исследования в рамках аспектов геоэкологии.

3. Реализация программ комплексного экологического мониторинга на государственном и региональном уровне требует получения оперативной информации о состоянии природной среды, включения этой информации в базу данных информационно-аналитических центров, контролирующих работу систем мониторинга.

4. Разработка и внедрение программ природоохранных мероприятий базируется, в том числе и на информации о состоянии геологической среды, причинах и опасности эколого-геологических ситуаций. Планы работ по рекультивации сильно нарушенных природных комплексов базируются на данных о типах и масштабах техногенного воздействия на геологическую среду и о последствиях этого воздействия.

Раскрыв значение перечисленных проблем для экологии, рассмотрим обратные связи, а именно важность оценки состояния природной среды для решения актуальных комплексных проблем настоящего времен.

Исследование систем природопользования включает следующие аспекты:

- анализ предпосылок их появления и развития;

- изучение технологических и организационных особенностей систем;

- оценка экологических последствий;

- выводы и рекомендации по оптимизации систем природопользования.

Основными задачами экологических исследований являются: выделение и типизация природных и техногенных объектов, выявление функциональных взаимосвязей между ними; определение реакции геологической среды на воздействие природных (неотектонических, сейсмических, инженерно-геологических и др.) и техногенных процессов; прогноз динамики геологической среды в условиях техногенеза; разработка рекомендаций по предупреждению негативных инженерно-геологических и экологических последствий. Объектами изучения являются природные и техногенные элементы геологической среды, обособленные пространственно и функционально, а также обладающие общими физико-химическими свойствами, сходной реакцией на воздействия, оказывающие однотипное влияние на экологическую обстановку. В процессе работ оценивается состояние горных пород, подземных вод, почв, рельефа земной поверхности, изучаются их трансформации под влиянием элементов техногенеза (карьеры, отвалы пород, гидромелиоративные объекты и др.).

Результаты исследований в области экологии имеют значение для всех указанных аспектов. Природно-техногенные особенности  среды и её состояние могут рассматриваться как важные предпосылки природопользования. Для использования ресурсов недр важно состояние месторождений и подземных вод, для землепользования необходимы сведения о состоянии рельефа и почв. В целях транспортного и строительного освоения территорий используется информация о рельефе, грунтах и инженерно-геологических процессах. Реализация систем природопользования в последнее время всё больше зависит от экологической обстановки, в том числе от состояния геологической среды. В значительной мере от этого зависят ресурсосберегающие технологии, почвозащитные севообороты, безотходное производство. Наконец, анализ экологических последствий систем природопользования не в последнюю очередь является задачей экологии. Оценка состояния  среды лежит в основе разработки систем защиты почв, поверхностных и подземных вод. Можно сказать, что чем менее совершенны системы природопользования и более опасны их экологические последствия, тем теснее зависимость природопользования от достижений геоэкологии.

Стратегия устойчивого развития, её программы государственного и регионального уровней базируются на критериях или показателях, характеризующих качество жизни, уровень экономического развития, экологическое благополучие. Отдельная группа подобных критериев касается состояния природной среды. К ним относятся показатели нарушенности и загрязнения почв, рельефа, горных пород и подземных вод. Роль этих показателей особенно велика для селитебного, промышленного, транспортного и сельскохозяйственного освоения. Региональная специфика  предопределяет их важность для реализации программ устойчивого развития. С этой точки зрения большую роль должны играть экологические карты, отражающие дифференциацию территории по состоянию природной среды и её устойчивости к техногенезу.

Экологические исследования проводятся с целью оценки состояния приповерхностной части литосферы, прогнозирования ее изменений под совокупным воздействием природных и техногенных факторов, планирования комплекса мероприятий по рациональному недропользованию и охране геологической среды. В зависимости от необходимой детальности изучения территории такие виды работ выполняются соответственно в мелком (1: 1 000000 - 1: 500000), среднем (1: 200000 - 1: 100000) и крупном (1: 50000 - 1: 25000) масштабах. Подобные исследования осуществляются в пределах отдельных экономических регионов, территориально-промышленных комплексов, городских агломераций, районов эксплуатации месторождений полезных ископаемых. Выбор объектов определяется народнохозяйственными интересами и интенсивностью техногенной нагрузки на природную среду.

При проведении экологических исследований широко используются материалы геологических, гидрогеологических, инженерно-геологических, ландшафтно-геохимических и других съемок, позволяющих в совокупности оценить экологическое состояние природной среды. Для изучения процессов изменения верхней части литосферы в ретроспективе высокой информативностью отличаются аэро- и космические снимки. По данным дистанционного зондирования составляются оперативные карты эколого-геологического содержания.

Экологические исследования выполняются на протяжении подготовительного, полевого и камерального (окончательного) периодов. В подготовительный период осуществляется, сбор и анализ фактологического (литературного, фондового) материала, освещающего состояние геологической среды. Изучаются сведения о способах добычи и переработки полезных ископаемых, техногенных объектах, предварительно оценивается экологическая обстановка. В рассматриваемый период проводится предварительное дешифрирование материалов дистанционных съемок, в комплект которых входят: аэро- и космические изображения земной поверхности, полученные в масштабах 1: 200000 - 1: 25000 и крупнее, в видимом, инфракрасном и радиоволновом спектральных диапазонах. Для повышения надежности дешифрирования и наиболее полного извлечения информации осуществляется оптико-электронная обработка снимков, синтезирование и преобразование изображений. В результате подготовительных работ составляется предварительная эколого-геологическая карта, выделяются ключевые (опорные) участки, планируется сеть наземных и аэровизуальных маршрутов, точек опробования почв, горных пород и подземных вод.

В полевой период изучаются природные и техногенные объекты, определяющие экологическую обстановку. Первоочередными ключевыми участками проведения исследований являются площади интенсивного техногенного воздействия на геологическую среду, в пределах которых отмечаются неблагоприятные экологические ситуации. Объем и состав полевых работ варьирует в зависимости от строения геологической среды, особенностей проявления природных процессов, типа техногенных нагрузок и характера обусловленных ими изменений среды. В ходе исследований осуществляются геохимическое, биохимическое, гидрогеохимическое и минералогическое опробование, геофизические, горно-буровые работы, наземные и аэровизуальные наблюдения, дешифрирование аэро- и космических снимков. При этом важнейшим видом полевых работ являются геохимические исследования, позволяющие определить полноту переработки добываемого минерального сырья, состав техногенных аномалий, их границы, пути и скорости миграции элементов загрязнения. Целесообразность того или иного метода, плотность сети опробования, схема расположения горных выработок определяются с учетом размеров исследуемых природных и техногенных объектов, характера преобладающих процессов и необходимой детальности их изучения. Неоднократные наблюдения и измерения параметров геологической среды (форм проявления экзогенных процессов, уровенного режима подземных вод и др.) позволяют установить количественные показатели геоэкологической обстановки. В результате полевых исследований уточняется предварительная геоэкологическая карта и составляются сходные по содержанию, но более крупного масштаба карты ключевых участков. Кроме того, выделяются объекты для последующей организации и ведения мониторинга геологической среды.

В камеральный период весь собранный фактологический материал обобщается и систематизируется. Особое внимание уделяется построению окончательного варианта геоэкологической карты на основе комплексного анализа результатов дешифрирования аэро- и космических снимков, наземных наблюдений и полевого опробования. Важнейшей частью камеральных работ является создание информационного банка данных, обеспечивающего получение оперативных сведений о состоянии геоэкологической среды в пределах региона. Для этих целей применяются ГИС-технологии, позволяющие использовать собранные материалы на любом уровне обобщения, подключать отдельные блоки информации к отраслевому либо республиканскому центру хранения экологических данных и к службе мониторинга природной среды.

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: