Размер объектов Предмет изучения Радиационная

 АУТЭКОЛОГИЯ  Э.микроорганизмов экология

(организм и его среда)  Э.грибов Раздел Э., изучающий

 Популяционный  Э.растений влияние р/а вещ-в на (популяция и ее среда)  Э.животных организмы

 СИН ЭКОЛОГИЯ  Э.человека РЭ наземных экосистем

(биотическое сообщество,  РЭ пресноводных

экосистема и их среда) экосистем

 МЕГАЭКОЛОГИЯ  РЭ морских экосистем

(учение о биосфере Земли)

По средам и

компонентам

Э.суши ГЕОЭКОЛОГИЯ

 Э.пресных водоемов

 Э. морей

 Э. крайнего севера

 Э. высокогорная

Э. Промышленная

Э. города

Э. градостроения

ГЕОЭКОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ

Последняя треть двадцатого века – время экологизации многих социальных, технических и естественных наук. Экологизация отчетливо проявилась и в геологии: здесь сформировалось новое направление – экологическая геология, изучающая верхние горизонты литосферы как одну из основных абиотических компонент экосистем высокого уровня организации (от биогеоценоза до экосферы).

По В.Т.Трофимову термин «экологическая геология» нельзя отождествлять с термином «геоэкология». Это принципиально разные понятия. В любой трактовке геоэкология – это комплексная наука, исследующая все абиотические оболочки (сферы) Земли, а по нашим представлениям – и биоту. Геоэкология включает в себя как минимум «экологическую геологию», как составную часть, связанную только с литосферой, «экологическую географию», «экологическое почвоведение», в перспективе в ее состав, вероятно, войдет и «биоэкология».

Экологическую геологию в более привычных геологу терминах можно определить так: экологическая геология – новое направление геологических наук, изучающее экологические функции литосферы, закономерности их формирования и пространственно-временного изменения под влиянием природных и антропогенных (техногенных) причин в связи с жизнью и деятельностью биоты и, прежде всего, человека. Подчеркнем – под влиянием природных и техногенных процессов, поскольку некоторые исследователи считают необходимым изучать воздействие и экологические последствия лишь техногенных причин. Это принципиальная ошибка. Масштабы и интенсивность природных геологических процессов, и экологические последствия их проявления существенно значимее: подавляющая часть крупномасштабных катастрофических событий на Земле связана именно с ними.

Объект исследования экологической геологии – традиционный для наук геологического цикла: теоретически – это литосфера со всеми ее экологически значимыми компонентами, в прикладном плане – ее приповерхностная часть, расположенная, в том числе и в зоне возможного техногенного воздействия. Она исследуется как многокомпонентная динамическая система, включающая породы, подземные воды, нефть и газы и влияющая на существование и развитие биоты. В том числе и человеческое сообщество. При таком определении объекта экологическая геология исследует систему «литосфера-биота», «техногенно измененная литосфера-биота», либо «литосфера – инженерное сооружение – биота», прямые и обратные связи между абиотическими и биотическими подсистемами, а, в конечном счете – чаще всего воздействие «неживого» на «живое», хотя если говорить шире, - взаимодействие литосферы и живого. В такой конструкции системы техногенные источники воздействия учитываются опосредованно через техногенные изменения литосферы.

Все эти названные системы с содержательной точки зрения, являются системами эколого-геологическими. Главное их отличие – наличие живого и неживого компонентов. Биота как живое живет и функционирует в литосфере или непосредственно на ее поверхности. Исходя из этого, можно ввести следующее понятие: эколого-геологическая система – определенный объем литосферы как геологический компонент природной среды с находящейся в ней биотой и включающей в себя три подсистемных блока – литосферный (абиотический), биоту (биотический) и источников воздействия техногенного и природного происхождения.

Предмет исследования экологической геологии – знания (система данных) об экологических функциях (свойствах) литосферы. При этом рассматриваются функциональные связи в системе «литосфера – биота (включая человека)» или «литотехническая система – биота (включая человека)».

ВЗАИМОСВЯЗИ ЧЕЛОВЕКА И ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ

Понятие о геотехнической системе (ГТС)

Техногенез – относительно новый фактор в истории химических элементов Земли – проявляется как в глобальных геохимических циклах, так и в локальных системах.

Этот термин ввел впервые, видимо, А.Е.Ферсман в 1922 году. Определений понятия опубликовано немало:

1. совокупность геохимических и минералогических процессов, вызванных технической деятельностью человека (Ферсман);

2. геохимическая деятельность человека (Ферсман);

3. совокупность геохимических процессов, связанных с деятельностью людей, сопровождается извлечением из окружающей среды , концентрацией и перегруппировкой химических элементов (М.А.Глазовская);

4. совокупность геохимических процессов, связанных с деятельностью человека как социального фактора (Глазовская М.А.)

Изменения геологической среды определяются процессом техногенеза.

ТЕХНОГЕНЕЗ – процесс изменения природных комплексов под воздействием производственной деятельности человека. Заключается в преобразовании биосферы, вызываемом совокупностью геохимических процессов, связанных с технической и технологической деятельностью людей по извлечению из окружающей среды, концентрации и перегруппировке целого ряда химического элементов, их минеральных и органических соединений.

Итак, в современном понимании ТЕХНОГЕНЕЗ сейчас объединяет класс геологических процессов, обусловленных деятельностью человека, вооруженного техникой.

В отличие от других геологических процессов, эндогенных и экзогенных, характер которых кардинальным образом не меняется в течение геологического времени, ТЕХНОГЕНЕЗ – новое, современное явление, не имеющее аналогий в геологической истории. Длительность техногенных процессов невелика и соответствует периоду развития цивилизаций, т.е. нескольким тысячелетиям. Но уже сейчас по общему объему земного вещества, вовлеченному в техногенную миграцию, мы можем поставить техногенез в ряд с великими революциями в истории Земли, такими как зарождение жизни или образование наземной растительности.

Техногенез есть взаимодействие техники и природы. Техника в этом случае выступает как геологический фактор, преобразующий земную кору, модифицирующий физические поля, формирующий новые структуры. Так создается ТЕХНОСФЕРА.

ТЕХНОСФЕРОЙ можно считать область в пределах земной коры, гидросферы, атмосферы и космоса, в которой находятся, функционируют или применяются принадлежащие человеку конструкции, аппараты, орудия и вещества.

Существуют и другие определения термина ТЕХНОСФЕРА:

1. Часть биосферы, коренным образом преобразованная человеком в технические и техногенные объекты (здания, дороги, механизмы и т.п.)

2. Часть биосферы (по некоторым представлениям, со временем вся атмосфера), преобразованная людьми с помощью прямого и косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человечества.

3. Практически замкнутая регионально-глобальная будущая технологическая система утилизации и реутилизации, вовлекаемых в хозяйственный оборот природных ресурсов, рассчитанная на изоляцию хозяйственно-производственного циклов от природного обмена веществ и потока энергии.

На Урале техногенез по временным и по пространственным параметрам – один из ведущих современных геологических процессов. Главные составляющие техногенеза на Урале – это индустриализация (развитие промышленных компонентов) и урбанизация (зарождение и рост городов).

ГЕОСИСТЕМА – природу Земли можно представить как иерархию геосистем. В этой иерархии Земля сама есть геосистема самого высокого уровня. В качестве подсистем она включает сложные системы второго глобального уровня или геосферы: литосферу, гидросферу, атмосферу, биосферу и др.

Все реальные геосистемы относятся к классу открытых систем. Источники вещества и энергии, питающие геосистемы, могут быть экзогенными и эндогенными.

ГЕОСИСТЕМЫ, в состав которых входят природные и технические компоненты, называются геотехническими. Как правило, геотехническая система(ГТС) есть результат взаимодействия природной геосистемы (ГС) и технической системы (ТС).

ГС + ТС = ГТС

Геотехнические системы в общем ряду геологических систем являются самыми молодыми образованьями. История промышленного освоения Урала может быть представлена как взаимодействие технических комплексов – городов, рудников, заводов – с Уральским горно-складчатым сооружением, сложной развивающейся геосистемой.

Главный результат этого взаимодействия – преобразование геосистем в динамичные геотехнические системы, объединяющие потоками вещества, энергии и информации природные и технические компоненты.