Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология

Подождите немного. Документ загружается.

Характеристика природных факторов и оценка их влияния на эколого-геоло-

гические условия систематизированы в первом блоке легенды. В первом ее разде-

ле, оформленном в виде таблицы-матрицы, приводится поэлементная и интеграль-

ная оценка природных факторов на экологическое состояние геологической среды

по системам бассейнов безнапорных и напорных вод и группам бассейнов регио-

нального стока безнапорно-субнапорных вод. Бассейны выделяются в соответ-

ствии со схемой гидрогеологического районирования, разработанной Л.А.Остро-

вским, Б.Е.Антыпко, Т.А.Конюховой. Обособляются регионы, приуроченные

к гидрогеологическим структурам континентальных платформ и складчатых поя-

сов, в пределах которых арабскими цифрами показываются области, группы бас-

сейнов регионального стока (крупные положительные морфоструктуры, ограни-

ченные долинами крупных и средних рек), а цифровыми индексами - подобласти,

бассейны регионального стока.

На территории подобластей экологическое состояние геологической среды

характеризуют следующими природными показателями:

потенциалом самоочищения от загрязнения минеральными веществами;

гидрогеохимической зональностью;

наличием региональных депонирующих барьеров (защищенностью подзем-

ных вод от загрязнения);

пораженностью территории экзогенными геологическими процессами;

неотектонической активностью и предрасположенностью геологической сре-

ды к интенсификации экзогенных геологических процессов.

Потенциал самоочищения ландшафтов от загрязнения минеральными веще-

ствами определяется условиями миграции этих веществ, которые в значительной

степени контролируются ландшафтными зональностью и поясностью. Относи-

тельные величины потенциала ранжируются по пяти градациям - от низкого

до очень высокого. Каждая градация характеризуется оценочным баллом от 1

(низкий потенциал) до 5 (очень высокий потенциал). Наиболее интенсивно мине-

ральные вещества (прежде всего тяжелые металлы) мигрируют в кислой среде

(в почвах с промывным водным режимом), которая преобладает в ландшафтах

тундр, лесотундр и северной тайги. Здесь потенциал самоочищения наиболее вы-

сокий. По мере продвижения к югу

рН

природных вод постепенно повышается,

условия водной миграции тяжелых металлов ухудшаются. Потенциал самоочище-

ния достигает минимальных значений в ландшафтах пустынь и полупустынь.

Гидрогеохимическая зональность определяет направленность и интенсив-

ность водной миграции компонентов и распространение гидрогеохимических

провинций с повышенными концентрациями ряда элементов. Она оценивается

в интервале 1-5 баллов. Минимальные балльные оценки, характеризующие наи-

более благоприятную экогеологическую обстановку, даны подзоне неустойчивого

равновесия с преобладанием процессов выщелачивания; далее по балльной оцен-

ке следует подзона неустойчивого равновесия с преобладанием континентального

засоления и только после нее - зона выщелачивания. Зона континентального засо-

ления и криолитозона отличаются наименьшей подвижностью основных токсич-

401

ных веществ и их аккумуляцией в

геологической

среде, поэтому они оценены как

наименее благоприятные по рассматриваемым показателям (оценка 4 балла).

Под региональными депонирующими барьерами авторы карты понимают на-

личие в зоне аэрации горизонтов и прослоев, препятствующих проникновению за-

грязняющих веществ до уровня подземных вод. Этот показатель характеризует

степень защищенности подземных вод от поступления загрязнения сверху: в райо-

нах, где зона аэрации сложена песками, супесями, легкими суглинками они отно-

сятся к незащищенным (3 балла); на площадях распространения лессов и лессо-

видных пород - считаются слабозащищенными; в районах, где четвертичный по-

кров представлен преимущественно тяжелыми суглинками и глинами - характе-

ризуются как защищенные (1 балл).

Степень пораженности территории экзогенными геологическими процессами

(ЭГП) является показателем, ориентировочно позволяющим оценить их опасность

для человека, особенно в части возможного воздействия на здания и сооружения.

Площадная пораженность территории ЭГП считается слабой (1 балл), когда ее ве-

личина менее 5%, средней (2 балла) - при величинах от 5 до 25% и высокой

(3 балла) при величинах свыше 25%.

Предрасположенность территории к проявлению ЭГП и их (территорий) тек-

тоническая активность в значительной степени взаимосвязаны. Выделяются три

степени предрасположенности территории по этому фактору: слабая, средняя и

высокая, характеризующиеся оценочными баллами от 1 до 3.

На основе этих групп показателей в нижней части таблицы выводится "интег-

ральная оценка естественного экологического состояния геологической среды".

Она приводится как среднее арифметическое баллов, характеризующих потенци-

ал самоочищения, гидрогеохимические зоны, защищенность подземных вод, по-

раженность территории экзогенными геологическими процессами и предрасполо-

женность к их интенсификации. Выделяется четыре градации экологического со-

стояния геологической среды (в баллах): благоприятное (1,00-1,59); условно-бла-

гоприятное (1,60-2,39); условно неблагоприятное (2,40-3,19); неблагоприятное

(свыше 3,20). На карте эти категории показаны фоновой закраской зеленого, жел-

того, светло-розоватого и фиолетового цветов соответственно. Для каждой подоб-

ласти на карте и в легенде фиолетовым цветом приведен цифровой код.

Второй раздел первого блока легенды носит название "Распространение при-

родных токсичных элементов". В первой его части систематизированы условные

знаки для показа территории с аномальными концентрациями опасных микроком-

понентов - тяжелых нерадиоактивных металлов, причем выделяются четыре гра-

дации уровня опасности: высокий, средний, низкий, а также отсутствие токсич-

ных веществ. Во второй части этого раздела приводятся условные знаки показа об-

ластей развития горных пород, подземных и поверхностных вод по таким катего-

риям: с повышенным содержанием радиоактивных металлов; радона; радиоактив-

ных металлов и радона, а также с отсутствием радиоактивных металлов и радона.

Вся эта информация передана на карте системой штриховых условных знаков ко-

ричневого цвета.

402

В третьем разделе первого блока легенды систематизированы типы ланд-

шафтов, показанные на карте системой цветных буквенных индексов. Выделено

восемь ландшафтных областей (Евразиатская полярная, Европейско-Западно-Си-

бирская таежная, Восточно-Сибирская мерзлотно-таежная, Дальневосточная та-

ежная, Центральная лесостепная и степная, полупустынная и пустынная, Субтро-

пическая и влажно-лесная), отражающих положение крупных регионов в системе

природных микрозон, а также трансформацию ландшафтов с запада на восток

в связи с изменениями в этом направлении влагопереноса и атмосферных осадков.

Области дифференцируются на два типа подобластей - равнинные и горные. Рав-

нинные подобласти отличаются широтной ландшафтной зональностью, горные -

высотной ландшафтной поясностью.

Последний, четвертый раздел первого блока легенды "Прочие обозначения"

содержит условные обозначения всех типов границ (их

18),

отображенных на кар-

те линиями разных цветов, и принятых индексов.

Второй блок легенды - данные о техногенных факторах, влияющих на эко-

логическое состояние геологической среды. Основную его часть {пятый раздел

легенды) составляет таблица, в которой систематизированы сведения о природ-

но-техногенных системах, техногенных объектах, техногенных компонентах, воз-

действующих на геологическую среду (от 1 до 3), техногенные изменения в геоло-

гической и других средах.

Выделены следующие обобщенные группы техногенных систем: энергетиче-

ские, коммунально-бытовые, промышленные и транспортные, горно-добывающие,

сельскохозяйственные. На основании экспертного анализа видов и интенсивности

воздействия на геологическую среду техногенные системы дифференцированы на

подсистемы. Критерии деления различны. Для энергетических систем - это вид по-

требляемого энергетического сырья, для горно-добывающих - виды месторожде-

ний полезных ископаемых (рудные, нерудные, горючих ископаемых и др.); при этом

косвенно учтена степень токсичности добываемых полезных ископаемых. Для гор-

но-добывающих систем, кроме того, предусмотрено картографирование способов

добычи полезных ископаемых (открытый, закрытый, с помощью скважин и др.), что

имеет существенное экологическое значение. Промышленные предприятия диффе-

ренцированы по характеру экологической опасности производств. Для каждой под-

системы указаны техногенные объекты, представляющие наибольшую экологиче-

скую угрозу, а также источник и механизм (техногенные компоненты) воздействия -

газопылевые выбросы, сточные воды, утечки и т.д.

Выделяются три степени техногенного воздействия на геологическую среду.

Слабое изменение геологической среды проявились на площади менее 5%, а глу-

бинность воздействия, как правило, не превышает

м. Соответствующие крите-

рии для средней степени воздействия - 5-25% и 10-100 м, для сильной - свыше

25% и свыше 100 м. Степень техногенного воздействия на геологическую среду

показывается на карте цветом буквенного индекса, обозначающего источник и ме-

ханизм воздействия.

403

В заключительной части этого раздела легенды приводится интегральный по-

казатель степени техногенного воздействия на природную среду в баллах: для тер-

риторий со слабой степенью воздействия его величина равна 1,00-1,39 балла;

со средней - 1,40-2,39 балла и сильной - более 2,40 баллов. Оценка производится

в границах бассейнов регионального стока и отображается цветной штриховкой

по принципу "светофора". При отсутствии техногенного воздействия на геологи-

ческую среду штриховка не наносится.

Эколого-геологическая

карта Старооскольского

экогеорапона

масштаба

1:25 000 составлена И.И.Косиновой.

Цветовая закраска на этой карте отдана характеристике классов эколого-гео-

логической обстановки, характеризующейся проявлением одного (а), двух (б),

трех (в) и более (с) негативных факторов. Эколого-геохимические параметры

не выделены в легенде в единый блок, но явились составным элементом ряда карт:

карты неблагоприятных условий ЭГС территории Старооскольского района, кар-

ты благоприятных условий Старооскольского района, карты плотности техноген-

ной нагрузки. На данных картах выполнено ранжирование территории по степени

засоленности почв, степени их загрязнения по суммарной токсичности, модулю

техногенной нагрузки (т/год), показателю заболеваемости населения, отраженное

на сводной карте буквенными индексами. Благодаря применению современных

ГИС-технологий автор оценил экологическое состояние района по совокупности

проанализированных показателей.

Рассмотренные макеты эколого-геологических карт позволяют констатировать,

что концептуальные основы эколого-геологического картографирования нашли

практическую реализацию по многим позициям. Это касается как содержания карт,

так и способов отражения на них эколого-геологической информации. Сопровожда-

ющие карты пояснительные записки не только раскрывают сущность эколого-гео-

логических карт, но и несут большой объем информации по методике их составле-

ния, начиная от требований к информационной базе, обоснования принятых крите-

риев оценки до способов отражения этой информации на картах и легендах к ним.

Литература

Берлянт A.M. Справочник по картографии. - М.: Недра, 1998. - 428 с.

Инструкция по составлению и подготовке к изданию листов государственной геоло-

гической карты Российской Федерации масштаба 1:200 000. - М.: Роскомнедра, 1995. -

С. 76-84.

Карта оценки экологического состояния геологической среды России. - М.: МПР

России, 1998.-33 с.

Салищев К.А. Картоведение. - М.: Изд-во Моск. ун-та,

1976.

- 438 с.

Трофимов В. Т. Инженерно-геологическое картографирование сегодня: теория, прак-

тика, проблемы // В сб. "Инженерная геология: теория, практика, проблемы". - М.: Изд-во

Моск. ун-та, 1993. - С. 4-12.

Экологические функции литосферы / Под редакцией В.Т.Трофимова. - М.: Изд-во

Моск. ун-та, 2000. - 430 с.

404

ГЛАВА 13

ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ

В ОБОСНОВАНИИ УПРАВЛЕНИЯ

ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ ОБСТАНОВКАМИ

С ЦЕЛЬЮ СОХРАНЕНИЯ ИМИ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ

13.1. Общие позиции обоснования управления

эколого-геологическими

системами

Вопросы управления системами и принятия управляющих решений всегда яв-

ляются наиболее сложными и, как правило, дискуссионными. Рассмотрение их

применительно к эколого-геологическим системам не является исключением.

Начнем с базовых положений этой проблемы.

Надо четко представлять различие между управлением и принятием управля-

ющих решений. Под управлением следует понимать целенаправленное воздей-

ствие на любую систему, обеспечивающее получение необходимых результатов

и ее нормальное функционирование, сохранение или планируемое развитие этой

системы. Управление как таковое предусматривает наличие объекта управления

и цели управления. Другими словами, управление - целенаправленный процесс,

ориентированный на достижение оптимального результата с учетом установлен-

ного критерия оценки. Исходя из этого определения, конечной целью управления

эколого-геологическими системами следует считать минимизацию неблагоприят-

ных экологических последствий в этих системах и поддержание в них режима,

благоприятного для жизнедеятельности людей и существования биоты на основе

рационального использования и охраны природы, в том числе литосферы.

Принятие управляющего решения - важнейшая процедура в управлении, это

действие, придающее управлению целенаправленный характер для достижения

определенной цели. С другой стороны, принятие решения - это выбор оптималь-

ного решения из множества альтернатив на основе их сравнения. Применитель-

но к эколого-геологическим обстановкам - это выбор управляющего воздейст-

вия, соответствующего поставленной цели и отвечающего выбранному крите-

рию оценки. Правильность принятого управляющего решения зависит от полно-

ты и качества соответствующей информационной базы, правильности ее анализа

и вычленения ведущих факторов, определяющих планируемый процесс и являю-

щихся важными в экологическом отношении. Представляется, что для эколого-

геологических систем - это экологические функции и свойства литосферы и их

трансформация под влиянием природных процессов и техногенеза. С учетом

сказанного и следует подходить к прагматическим вопросам управления и при-

нятия управляющих решений для обеспечения оптимального режима функцио-

нирования эколого-геологических систем.

405

Следует подчеркнуть, что во многих ситуациях именно управление и конт-

роль за инженерно-хозяйственной деятельностью призваны обеспечить рацио-

нальное использование и охрану верхних горизонтов литосферы, а в более общем

плане - нормальное функционирование эколого-геологических систем. Управле-

ние ими для сохранения или улучшения их экологических особенностей осуще-

ствляется на основе данных эколого-геологического мониторинга, который нужно

рассматривать как инструмент такого управления. С этих позиций рассмотрим

возможность практического использования данных экологической геологии для

обоснования управляющих решений в рамках абиотической части экосистем. По-

нятно, и это уже подчеркивалось выше, что реализация практических эколого-гео-

логических вопросов связана с формированием надежного информационного про-

странства экологической геологии, обеспечивающего научно-обоснованные пред-

ложения для принятия политиками или администраторами управляющих норма-

тивных документов по функционированию экосистем и их абиотической состав-

ляющей. В этом плане особо важным являются следующие два положения: первое -

возможность адаптации специализированной эколого-геологической информации

непосредственными пользователями (руководителями территорий и предприятий,

государственными органами экологического контроля, министерствами и ведом-

ствами, правительством страны); второе - необходимость согласования подготов-

ленного информационного обеспечения со стратегическими направлениями в эко-

логической политике.

Реализация первого положения может быть осуществлена на базе действу-

ющих правовых и нормативных документов по схеме "да, возможно; нет, нежела-

тельно" и посвящена разработке уровня предельно допустимых нагрузок на при-

поверхностную часть литосферы.

Реализация второго положения регламентируется результатами ситуационно-

го анализа, согласованными с "Национальным планом действий по реализации ре-

шений конференции ООН по окружающей среде и развитию", сценарием развития

экологической ситуации отдельных регионов страны и мира. Проведение подоб-

ных исследований в экологической геологии требует координации научно-иссле-

довательских работ с другими науками о Земле и биосфере. Резюмируя сказанное,

еще раз подчеркнем:

важнейшая роль в обосновании управления эколого-геологическими система-

ми принадлежит методу эколого-геологического мониторинга, который обеспечи-

вает его оперативной информацией об экологическом состоянии приповерхност-

ной части литосферы. Эта информация имеет важное, принципиальное значение

при корректировке ранее принятых управляющих решений, осуществляемых ад-

министративными органами;

эколого-геологические исследования обеспечивают информацией организа-

ции, разрабатывающие законодательные и нормативные документы, на основе

которых осуществляется управление природными, природно-техническими и со-

циальными системами. Процесс разработки этих документов предполагает

встречное движение от директивно-нормативных документов к эколого-геологи-

406

ческим исследованиям и от них к корректировке действующих документов и раз-

работке

новых.

Опираясь на эти представления, а также на практику принятия и реализации

управляющих решений, можно выделить три вида возможного соучастия в них

специалиста в области экологической геологии.

Первый из них связан с подготовкой эколого-геологического обоснования для

принятия прямых управляющих решений административными органами и област-

ными и районными комитетами по охране природы. Такое обоснование включает

в себя оценку современного эколого-геологического состояния приповерхностной

части литосферы и прогноз (или прогнозные оценки) тенденций его развития

с учетом существующей и намечаемой инженерно-хозяйственной деятельности,

а также закономерностей развития природных геологических процессов. В зави-

симости от детальности проработки, целей и задач, поставленных перед исполни-

телями, такие оценки могут варьировать от экспертных до составления оценочных

и прогнозных эколого-геологических карт разных масштабов. По своей сущности

обоснование должно лежать в основе запрещающих, ограничительных или разре-

шающих решений административного характера, связанных с охраной окружа-

ющей среды и рациональным природопользованием.

Второй вид соучастия эколога-геолога в управлении эколого-геологическими

системами - оценка масштабов и последствий воздействия на них народнохозяй-

ственных объектов (отдельных объектов и комплекса всей техногенной нагрузки).

По сути речь идет о природоохранной части проектов на разных стадиях реализа-

ции хозяйственных планов освоения территорий (от предпроектных проработок

и технико-экономического обоснования до рабочих чертежей), т.е. материалов,

представляемых в Государственную экологическую экспертизу. Здесь важным ас-

пектом деятельности специалиста должно быть, помимо профессиональных зна-

ний, хорошее владение соответствующими нормативно-методическими материа-

лами и документами.

При этом следует иметь в виду, что в соответствии с "Руководством по оценке

воздействия на окружающую среду и природоохранные критерии при размещении

предприятий" оценка воздействия на окружающую среду выступает и должна вы-

ступать не как дополнительная, а как составная часть всего этапа проектирования.

Она является процессом, который ведется поэтапно, по мере продвижения исследо-

вания, а не отдельным актом при завершении исследования. Такой подход заложен

в качестве основы и в Закон Российской Федерации "Об экологической экспертизе".

Третий вид соучастия эколога-геолога в принятии управляющих решений

связан с обоснованием необходимости искусственного преобразования массивов

пород и придания им определенных свойств, обеспечивающих нормальное функ-

ционирование эколого-геологических систем. В данном контексте речь идет о про-

фессиональном поиске конкретных геологических (инженерно-геологических,

геокриологических и др.) решений по разработке методов и рецептур управления

состоянием и свойствами массивов горных пород с целью сохранения ими эколо-

гических функций, разработке методов и рецептур утилизации токсичных про-

407

мышленных отходов и выборе оптимальных, по геологическим условиям, участ-

ков массивов горных пород для их захоронения, а также геологическом обоснова-

нии и предложениях по инженерной защите территорий, объектов и сооружений

от природных и антропогенных геологических процессов, снижающих ее экологи-

ческий потенциал. Перечисленные задачи соответствуют ряду научных направле-

ний, развиваемых в инженерной геологии. Первое, по определению

С.Д.Воронке-

вича

(1992),

можно назвать инженерной геохимией - "раздел инженерной геоло-

гии, занимающийся изучением условий формирования, механизма и динамики

развития различных видов техногенной миграции вещества и энергии в ходе ин-

женерно-хозяйственного использования и охраны геологической среды. Одной из

центральных проблем, стоящих перед этой областью знаний, является установле-

ние и исследование взаимосвязи между характером и степенью химической пере-

работки вещества в условиях специфических геохимических обстановок и на-

правленностью и интенсивностью изменения таких свойств рассматриваемых си-

стем, как масса, плотность, объем, проницаемость и т.п.".

Закономерным следствием практической реализации рассмотренных выше

исследований явилось появление технической мелиорации грунтов как области

инженерной геологии, занимающейся разработкой теории, методики и методов

искусственного улучшения горных пород и массивов в соответствии с запросами

различных видов строительства. Оно (улучшение) может быть осуществлено дву-

мя видами мероприятий: непосредственным повышением комплекса физико-ме-

ханических свойств грунтов (прямое воздействие) и оптимизацией использования

природных способностей грунтов за счет организационных, проектных и других

подобных решений (косвенный, или мобилизирующий, эффект). Эти мероприятия

обеспечены соответствующими методическими разработками, включающими ме-

тоды уплотнения и осушения грунтов, инъекции специальными флюидами, темпе-

ратурную обработку и армирование. В данном случае специалист не только дает

геологическое обоснование управляющих решений, но непосредственно сам уча-

ствует в управляющих действиях, направленных на придание массиву горных по-

род необходимых свойств.

13.2. О механизмах управления

природоохранной деятельностью

в области рационального природопользования

При рассмотрении вопроса об эколого-геологическом обосновании управля-

ющих решений и роли в этом процессе эколога-геолога, необходимо учитывать

и современные тенденции в механизмах их принятия и реализации. Отметим, что

в последние годы проблеме механизмов природоохранного регулирования хозяй-

ственной деятельности, а, следовательно, и эколого-геологическим обстановкам

территорий уделяется все большее внимание. Дело в том, что в состав этих меха-

низмов включена целая серия методов административно-правового взаимодей-

408

ствия с потенциально возможными

нарушителями, а сами методы бази-

руются на использовании широкого

спектра нормативов и стандартов.

К таким методам взаимодействия и

управления можно отнести оценку

воздействия на окружающую среду

(о чем уже говорилось ранее), а так-

же экологический аудит, экологиче-

ское страхование, экологическое ли-

цензирование, экологическую пас-

портизацию и ряд других методов.

Их полный перечень с указанием ис-

пользуемых стандартов и методов

приведен на рис. 51, являющимся

фрагментом схемы механизмов при-

родоохранного регулирования хо-

зяйственной деятельности, состав-

ленной В.В.Куриленко.

Здесь следует особо подчерк-

нуть, что все эти методы непосред-

ственно связаны с объемом и качест-

вом эколого-геологической инфор-

мации, представляемой экологом-

геологом. Это еще одна грань его

участия в обосновании принятия

управляющих решений.

Аналогичная ситуация просматривается и при применении экономических

механизмов природоохранного регулирования хозяйственной деятельности. Она

связана с широким использованием методов экономической оценки экологическо-

го ущерба, опирающихся на оценку ущерба природной среде и здоровью людей.

По мнению В.В.Куриленко, такие оценки образуют комплекс методов и приемов,

позволяющих установить нарушения экологических условий через трансформа-

цию абиотических и биотических компонентов экосистемы. В систематизирован-

ном виде этот комплекс приводится на рис. 52.

Нетрудно заметить, что все эти оценки требуют эколого-геологического обо-

снования на базе соответствующей информации, т.е. роль экогеолога в обоснова-

нии управляющих решений является необходимой и в перспективе будет все более

многогранной. Как отмечал В.В.Куриленко, приведенный перечень современных

механизмов управления природоохранной деятельностью еще далеко не полный

и требует совершенствования.

В заключение необходимо еще раз подчеркнуть и акцентировать внимание

на том, что специалисты в области экологической геологии не принимают само-

409

стоятельно управляющих решений; они готовят их эколого-геологическое обосно-

вание, используя информационное поле этого научного направления. Несмотря на

это, специалист в области экологической геологии уже является той ключевой фи-

гурой, которая позволяет найти корректные и обоснованные пути практического

решения поставленной задачи.

Литература

Воронкевич С.Д. Современные проблемы инженерной геохимии // Инженерная геоло-

гия,

1992.-№3.-С.

11-25.

Куриленко

В.В.

Современные механизмы управления природоохранной деятельно-

стью в области рационального недропользования // Материалы межвузовской студенче-

ской конференции "Школа экологической геологии и рационального недропользования". —

СПб,

2000.-С.

11-22.

Теория и методология экологической геологии

Под ред. В.Т.Трофимова. - М.: Изд-во

Моск. ун-та,

1997.

- 368 с.