Оценка состояния эколого-геологических условий

Экологическая геология

Блинов Сергей Михайлович

Лекция 1

Всего 12 лекций. В конце зачет по теории. К следующему занятию принести с собой тетрадь (48 страниц). Зачет полуавтоматом – нужно иметь все лекции. Для тех, кто не будет посещать лекции, то дается список из 20 вопросов.

Экология – это наука, изучающая окружающую среду живых организмов. Сильное влияние на окружающую среду появилось в конце XIX в, тогда в Лондоне первый раз за все время появился черный смог. А белый смог первый раз появился в Лос Анджелесе. Именно в это время стали зарождаться первые экологические теории. Но развиваться стала только в среде биологов. В философии появились два направления: технофобия и аллормизм.

Становление экологической геологии:

1. Созерцательный. До 1970 г. В это время если и занимались экологией, то это были только гидрогеологи. Первый взрыв был на закрытом производстве, до сих пор на р. Теча жить нельзя, бывают случаи заболевания раком.

2. Второй этап 1970-1990 г. О серьезности геологических проблем раньше всех заговорили инженерные геологи. Академик Сергеев первым заговорил о геологической среде. И это учение дало мощный толчок к развитию экологической геологии.

3. Третий этап. 1990-1998, когда выходит учение о экологических функциях литосферы, через год выходит книга о принципах экологической геологии, и еще через год учебник «экологическая геология».

В 2000 годах заканчивается этап становления экологической геологии

Лекция 2

Экология – наука об окружающей среде.

Окружающая среда – среда обитания и производственной деятельности человека, подразделяется на природную среду и социосферу. Социосферой занимаются люди гуманитарных профессий, это социальная среда, окружающая человека (социосфера занимает 50 % в нашем здоровье). Состояние окружающей среды влияет на 20% на состояние здоровья. В социосферу включаются отношения в семье, на работе, учебе и т.д.

Природная среда (окружающая человека) – это совокупность естественных условий существования человеческого общества, на которую оно прямо или косвенно воздействует, с которой связано в хозяйственной деятельности. Окружающая природная среда в свою очередь делиться на несколько частей. Экологическая геология всегда изучает системы, и в этих системах всегда есть главная живая часть (чаще всего человек).

Для природной среды выделяют абиотические (неживые) и биотические (живые) компоненты.

Абиотические компоненты – все силы и явления природы, происхождение которых прямо не связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов. К ним относятся: атмосферный воздух, океаны, моря, реки, озера, подземные воды, горные породы.

Биотические компоненты - все силы и явления природы, происхождение которых прямо связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов. К ним относятся почвы, растения, животные, микроорганизмы. Компоненты этой группы исследуются биологами. Почвы формируются на горных породах, их свойства во многом зависят от материнской горной породы.

Геоэкология – наука, изучающая абиотические компоненты окружающей природной среды. Атмосферный воздух изучают метеорологи, поверхностные воды изучают гидрологи, т.е. географы. Это направление называется экологическая география. Подземные воды изучают гидрогеологи, горные породы – геологи. Т.е. экологическая геология изучает подземные воды и горные породы. Почвы изучаются экологическим почвоведением.

Геоэкология включает в себя:

1. экологическую геологию;

2. экологическую географию;

3. экологическое почвоведение.

У каждого из этих направлений объект исследований традиционный.

Экологическая геология – это новое направление в геологии, изучающее экологические функции литосферы, закономерности их формирования и пространственно-временного изменения под влиянием природных и техногенных причин (факторов) в связи с жизнью и деятельностью биоты и прежде всего человека.

Объект исследований экологической геологии (ЭГ) традиционен – это литосфера со всеми ее компонентами (горные породы, подземные воды и газы, донные отложения). Предмет исследований – знания об литосфере, как среде обитания биоты и человека.

Логическая структура экологической геологии

Рис 1.1. ГХ – геохимия, ГГ – гидрогеология, ИГ – инженерная геология, ГФЗ – геофизика, М – минералогия, П – петрография. Логическая структура ЭГ формируется как за счет своей собственной основы, так и за счет отдельных систем геологических наук, привлекаемых для решения геологических задач. Наибольший объем информации и методов исследований для экологической геологии поставляют инженерная геология, гидрогеология, геокриология, геохимия, геофизика. Остальные науки играют меньшую роль. Важнейшим в собственной части экологической геологии (стержень) является учение об экологических функциях литосферы, разработанное В.Т. Трофимовым и Д.Г. Зиллингом (МГУ), и ,представленное в монографиях «Экологические функции литосферы» и «Методы и задачи экологической геологии».

Экологические функции литосферы

Понятие было введено в 1994 году Трофимовым и Зиллингом из-за необходимости оценить литосферу как вещественную и энергетическую основу существования биоты и человека. Экологические функции литосферы следует определять как роль и значение литосферы в жизнеобеспечении и эволюции биоты и человека. Все многообразие зависимости между литосферой и биотой сводиться к четырем экологическим функциям:
1) ресурсная экологическая функция литосферы определяет роль минеральных ресурсов и геологического пространства литосферы в жизни и деятельности биоты и человека;
2) геодинамическая функция отражает свойства литосферы влиять на состояние биоты, безопасность и комфортность проживания человека через природные и антропогенные или техногенные процессы и явления;
3) геохимическая функция отражает свойства геохимических полей литосферы природного и техногенного происхождения влиять на состояние биоты и человека;
4) геофизическая функция отражает свойства геофизических полей влиять на биоту и человека.

Материальными носителями экологических функций литосферы являются ее экологические свойства. Эти свойства следует рассматривать как результат эволюционного развития и техногенного преобразования литосферы, которое оказывает непосредственное влияние на биоту и человека. Таким образом, экологические функции литосферы являются конкретным проявлением ее экологических свойств. Примеры: геофизическая функция литосферы (свойства: напряженность электромагнитного поля, доза непрерывного излучения и т.д.), геохимическая функция (свойства: содержание тех или иных химически элементов в горных породах, подземных водах), геодинамическая функция (свойства: интенсивность тех или иных геодинамических процессов). Совокупность конкретных экологических свойств литосферы, как среды обитания биоты и человека, называют эколого-геологическими условиями (эколого-геологической обстановкой). В формировании эколого-геологических условий могут оказывать влияние все функции. Совокупность эколого-геологических условий называют эколого-геологическим состоянием литосферы.

Научная структура экологической геологии

В составе экологической геологии выделяют четыре научных раздела, отвечающих за изучение соответствующих экологических функций литосферы:
1) экологическое ресурсоведение;
2) экологическая геодинамика;
3) экологическая геохимия;
4) экологическая геофизика.

Лекция 3

Оценка состояния эколого-геологических условий

Для оценки эколого-геологических условий существует несколько подходов:

1. Подход основан на использовании прямых критериев, на количественных оценках эколого-геологического состояния компонентов литосферы. Он базируется на концепции ПДК (предельно допустимая концентрация) отдельных загрязнителей, интенсивностей геодинамических процессов, интенсивности геофизических полей и т.д. Недостатки: весьма относительная корректность ПДК; отсутствие нормативов для отдельных загрязнителей или химических элементов, для отдельных компонентов литосферы, для ресурсного потенциала литосферы; невозможность оценки общего влияния всех фактов на биоту и человека.

2. Второй подход – это оценка эколого-геологических условий с применением балльной системы. Используя этот подход, мы суммируем баллы превышения ПДК и в зависимости от набранной суммы определяем категорию состояния эколого-геологических условий. Недостатки: договорность предлагаемых классификаций, невозможность настоящей комплексной оценки.

3. Третий подход предполагает отказ от раздельной оценки состояния природных сред и их экономического суммирования на основе балльных оценок. Предлагается сначала оценивать состояние экосистемы в целом, а уже затем оценивать состояние отдельных компонентов окружающей среды (в том числе и эколого-геологические условия).

Подобно тому, как состояние здоровья человека оценивается как «здоровье, напряжение, утомление, болезнь», выделяется четыре категории состояния эко систем:

1) зона экологической нормы – это территории без заметного снижения продуктивности и устойчивости экосистем, их относительной стабильности. Значения прямых критериев ниже ПДК и фоновых, деградация земель менее 5%.

2) зона экологического риска. Территории с заметным снижением устойчивости экосистем, их нестабильным состоянием, но еще с обратимыми нарушениями. Значения прямых критериев незначительно превышают ПДК или фон, деградация земель 5-20%. Территории требуют разумного хозяйственного использования.

3) зона экологического кризиса. Сильное искажение продуктивности и потеря устойчивости экосистем. Трудно обратимые нарушения, значительные превышения ПДК или фона, деградация земель 20-50 %. Возможно лишь выборочное хозяйственное использование территорий и планирование их глубокого улучшения.

4) зона экологического бедствия (катастрофы). Полная потеря продуктивности, необратимые нарушения экосистем. Значения прямых критериев в разы превышают ПДК или фон. Деградация земель более 50%. Территории должны быть исключены из хозяйственного использования.

Критерии оценки состояния экосистем:

1. Биотические тематические критерии. Включают в себя ботанические, биохимические, зоологические и почвенные. Ботанические критерии учитывают изменения в видовом или популяционном составе. Зоологические критерии все то же самое только для животных. Биохимические критерии основаны на измерении содержания химических элементов.

2. Биолого-медицинские тематические критерии: медико-статистические (дают представление о пространственной приуроченности, частоте и характере заболеваний населения), медико-демографические критерии (здесь особое влияние уделяют детям и беременным женщинам).

После оценки состояния экосистемы в целом переходим к оценке состояния эколого-геологических условий. Категории состояния экосистем соответствует 4 категории эколого-геологических условий:

1) удовлетворительное (норма);

2) условно-удовлетворительное (риск);

3) неудовлетворительное (кризис);

4) катастрофические (бедствие).

Лекция 4

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: