Геологічне середовище і людина. Оболонки Землі та їх вплив на стан геологічного середовища

Значна частина техногенної діяльності людей обмежується літосферою.

Техногенна діяльність вносить зміни в оточуюче середовище або прискорює природні зміни. Проблема полягає в тому, щоб оптимально пристосуватись до навколишнього середовища, завдаючи йому мінімальних фізичних і естетичних змін. Для цього необхідно добре знати структуру геологічного середовища та геологічні процеси, до яких належать: тектонічні процеси, вулканізм, вивітрювання, рух мас, ерозія, осадонакопичення, зміни рівня моря та інше. Умови взаємодії людини з довкіллям в межах геологічного середовища контролюються ендогенними, екзогенними, геохімічними, гідрохімічними та гідродинамічними процесами, які можуть бути природними та техногенними.

Людина – прискорювач та каталізатор природних процесів.

Діяльність людини не лише прискорює багато природних процесів, але й може привести до катастрофи. Підрізка схилів для будівництва доріг або підготовка будівельних майданчиків часто є причиною зсувів. Непомірне користування ґрунтовими водами чи інтенсивні підземні розробки можуть викликати просідання або провали поверхні.

Геологічні явища і процеси можуть мати техногенне походження. Людина відтворює природні процеси в літосфері. Техногенна діяльність стала важливим геологічним фактором, яка значно впливає на геологічне середовище. Цей вплив почав проявлятись на початку техногенної діяльності людини, підсилився за останні сторіччя і став досить помітним в наш час. Наукова література останніх років дає значну інформацію про масштаби змін навколишнього природного середовища, що викликані техногенною діяльністю людини, прискорення темпів цих змін і пов’язаних з ними близьких та віддалених наслідків. Ці зміни важливі не лише в біологічному, екологічному, економічному або соціальному відношеннях, вони набувають досить великого геологічного значення.

Питання для самоперевірки:

1 Що таке геоеклогія?

2 З яких основних частин складаються природно-антропогенної геосистеми?

3 Як розуміється визначення поняття “літосфера” у геоекології?

4 Які максимальні глибини надр охоплює літосфера з точки зору геоекології?

5 Що розуміється під геоекологією літосфери?

6 Що включають до складу геологічного середовища, крім літосфери?

Лекція 2 Геоекологічний моніторинг природного середовища та геоекологічне картування

Оцінка геоекологічної ситуації. Моніторинг навколишнього середовища або геоекологічний моніторинг – це система спостережень, збирання, обробки, передавання, збереження та аналізу інформації про стан екологічних систем, що розвиваються як природним шляхом, так і під впливом техногенного навантаження. Система моніторингу повинна бути організована так, щоб можна було проводити не тільки спостереження і аналіз стану геологічного середовища, а й забезпечувати органи державного управління оперативною інформацією, прогнозами і попередженнями про можливі зміни довкілля для прийняття управлінських рішень та розробки науково обгрунтованих довгострокових та оперативних екологічних програм. Згідно затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 23 вересня 1993 р. №785 “Положення про державний моніторинг навколишнього середовища” в Україні буде здійснюватись загальний (стандартний), оперативний (кризовий) та фоновий (науковий) моніторинг навколишнього природного середовища.

Загальний (стандартний) моніторинг – це оптимальні за кількістю параметрів спостереження на пунктах, що об’єднані в єдину інформаційно–технологічну мережу, які дають змогу на основі оцінки і прогнозу стану навколишнього природного середовища регулярно розробляти управлінські рішення на всіх рівнях.

Оперативний (кризовий) моніторинг – це спостереження спеціальних показників на цільовій мережі пунктів у реальному масштабі часу за окремими об’єктами, джерелами підвищеного екологічного ризику в окремих регіонах, які визначено як зони надзвичайної ситуації, а також у районах аварій зі шкідливими екологічними наслідками з метою забезпечення оперативного реагування на кризові ситуації та прийняття рішень щодо їх ліквідації, створення безпечних умов для населення.

Фоновий (науковий) моніторинг – це спеціальні високоточні спостереження за всіма складовими навколишнього природного середовища, а також за характером, складом, кругообігом та міграцією забруднюючих речовин, за реакцією організмів на забруднення. Фоновий моніторинг здійснюється у природних і біосферних заповідниках, на інших територіях, що охороняються, на базових станціях.

Система державного моніторингу навколишнього природного середовища створюється на трьох рівнях:

локальному – на території окремих об’єктів (підприємств, міст, ділянках ландшафтів),

регіональному – у межах адміністративно–територіальних одиниць, на територіях економічних і природних регіонів;

національному – на території України в цілому.

Крім національного, регіонального і локального рівнів, геоекологічний моніторинг організовується також в межах адміністративних підрозділів (областей, районів, міст, сіл), окремих підприємств, рекреаційних зон або в межах галузей (нафтогазового, агропромислового, лісогосподарського та інших комплексів). Комп’ютерні інформаційно–керуючі системи (див. розділ 12) збору екологічної інформації дозволяють переходити від одного до іншого рівня без особливих проблем.

Система спостережень, збору та обробки геоекологічної інформації реалізується органами Міністерства охорони навколишнього природного середовища та ядерної безпеки (Мінекобезпеки) України разом з іншими міністерствами та відомствами.

Геоекологічні дослідження. Геоекологічні дослідження, які виконуються підприємствами і організаціями Держкомгеології України, полягають у здійсненні спостережень стану різних елементів геологічного середовища: ландшафтів (геохімія ландшафтів), підземних вод, геодинамічно–процесонебезпечних територій для контролю та попередження небезпечних геологічних процесів. У даний час існують значні державні масиви інформації як в геологічних фондах, так і в територіальних підрозділах, де акумулюються інформаційні потоки та результати геологорозвідувальних робіт (в тому числі еколого–геологічних). Методологія досліджень базується на перегляді пріоритетних напрямків геологорозвідувальних робіт, шляхом значного підвищення ефективності інформації, одержуваної із систем спостережень.

Виходячи з мети, призначення і принципів побудови системи еколого-геологічного моніторингу визначено наступні основні вимоги до структури, автоматизованих функцій і видів забезпечення моніторингу ГС.

Організаційна структура моніторингу ГС базується на виробничих і тематичних підрозділах системи підприємств і організацій Держкомгеології України, що підтримують функціонування відомчої мережі спостережень геологічного середовища і забезпечують обробку геоекологічної інформації, що відповідає масштабам досліджень 1:10000, 1:5000 і більш значним.

Ці низові ланки служби спостережень ГС входять до складу експедицій, де повинен діяти спеціалізований відділ комп’ютерної обробки даних, який разом з іншими функціональними підрозділами експедиції (або самостійно) забезпечує виконання локальних (зональних) геоекологічних досліджень у масштабах 1:50000, 1 : 25 000. Починаючи з рівня експедиції, первинна інформація узагальнюється і картографічне відображається відповідно до мети еколого–геологічних досліджень різних масштабів – від 1:1000000 до 1:1000.

Наступний, територіальний рівень геоекологічних досліджень здійснюють відповідними функціональними підрозділами державних геологічних підприємств (ДГП), які забезпечують дослідження значних територій у масштабах 1:200000, 1:100000 і виконують необхідні узагальнення результатів пооб’єктових і локальних досліджень. Вони ж влаштовують взаємовідносини та інформаційний обмін з регіональним центром екомоніторингу і обласними органами держуправління і самоврядування.

Нарешті, регіональний рівень геоекологічних досліджень підтримується спеціальними підрозділами ДГП “Геопрогноз”, в склад яких входять відділення геологічного моніторингу, що забезпечують виконання досліджень геологічного середовища території України в масштабах 1:1000000, 1:500000 та інших (відповідно до мети дослідження або замовлення). На базі ДГП “Геопрогноз” створюється відомчий центр геоекологічного моніторингу, який здійснює взаємовідносини з національним центром геоекомоніторингу і забезпечує інформаційне обслуговування користувачів з Держкомгеології України, інших урядових установ, наукових організацій тощо.

Типовий перелік функцій з геоекомоніторингу складається з:

– проектування (визначення мети і методології діяльності);

– планування (визначення методів, засобів і термінів виконання робіт);

– організації (розподіл фінансових, матеріальних і трудових ресурсів по об’єктах і термінах робіт);

– виконання (реалізація планових завдань);

– контролювання (оцінка стану виробничих процесів);

– регулювання (корегування мети і перерозподіл виробничих ресурсів);

– облік і аналіз (оцінка досягнення мети діяльності).

Основні положення про моніторинг природного геологічного середовища. Згідно з Законом України “Про охорону навколишнього природного середовища” і постановою Кабінету Міністрів України від 23 вересня 1993 р. № 785 про “Положення про державний моніторинг навколишнього природного середовища” Державний комітет України з геології і використання надр (Держкомгеології України) створює і забезпечує функціонування складової частини державної системи геоекологічного моніторингу України (СЕМ “Україна”) – блоку відомчого екомоніторингу “Геологічне середовище”.

Функціонування блоку геоекомоніторингу ГС спрямовано на досягнення таких основних частин мети:

– підвищення оперативності отримання та якості первинних даних про стан геологічного середовища за допомогою автоматизації процесів збирання, накопичення, обробки і передачі даних;

– зростання адекватності існуючого геоекологічного стану ГС його інформаційній моделі, яка формується на підставі даних моніторингових і спеціальних спостережень, а також проблемної обробки та інтерпретації прогнозної геоекоінформації;

– підвищення рівня обгрунтування прийняття управлінських природоохоронних рішень, особливо в нештатних та кризових ситуаціях;

– забезпечення якісного інформаційного обслуговування споживачів екогеологічної інформації з допомогою розподілених баз даних і знань, застосування комп’ютерних та інформаційних технологій;

– зниження ступеня екологічного ризику в межах гірничовидобувних комплексів і зонах підвищеного техногенного навантаження на геологічне середовище.

Держкомгеології України утворює спеціальні підрозділи для здійснення геоекомоніторингу геологічного середовища та інших еколого–геологічних досліджень (ЕГД) і картографування, які спираються на єдину методологічну, інформаційну і програмно–технічну базу. Структурними частинами системи блоку геоекомоніторингу є виробничі інформаційні пункти (ВШ), територіальні (експедиційні) і регіональні інформаційні центри (ТЩ, РЩ), Еколого–геологічний центр (ЕГЦ) Держкомгеології України і автоматизовані робочі місця користувачів (АРМ–ЕГД), які за допомогою комунікаційних засобів і каналів зв’язку утворюють відомчу частину (субмережу) державної ЕКОМЕРЕЖІ.

Основними завданнями відомчого моніторингу навколишнього природного середовища, що покладаються на органи Держкомгеології України, є наступні:

– проведення регулярних і вибіркових спостережень стану геологічного середовища і джерел його забруднення, а саме: підземних вод; грунтів і донних відкладів; екзогенних геологічних процесів; ендогенних геологічних процесів; джерел негативного природного та антропогенного впливу на геологічне середовище;

– збирання, узагальнення та аналіз показників стану геологічного середовища, прогнозування його змін внаслідок антропогенної діяльності;

– забезпечення центрального апарату Держкомгеології, підпорядкованих підприємств, організацій і установ необхідною, своєчасною і достовірною інформацією про стан геологічного середовища та прогнозами і попередженнями про його можливі зміни;

– забезпечення центральних і територіальних органів Міністерства охорони навколишнього природного середовища і ядерної безпеки (Мінекобезпеки), інших міністерств і відомств, що здійснюють державний моніторинг навколишнього природного середовища, первинною та інтегрованою інформацією про стан і динаміку геологічного середовища;

– розробка рекомендацій та Інформаційна підтримка прийняття управлінських рішень щодо планування і здійснення природоохоронних заходів для поліпшення екологічних умов геологічного і загалом навколишнього природного середовища.

Органи Держкомгеології України в межах покладених на них функцій і повноважень здійснюють:

– організацію і координацію діяльності відомчих територіальних органів управління і виробничих підрозділів, які проводять спостереження і контроль стану ГС в межах адміністративно–територіальної одиниці (Республіка Крим, областей, районів), або інших територіальних утворень (регіонів, полігонів, басейнів, екологічних зон, тощо);

– оперативний контроль виконання державної і відомчої річних програм геоекологічного моніторингу, розробку та узагальнення пропозицій щодо їх вдосконалення і розвитку відомчої мережі спостережень ГС та обробки геоекоінформації;

– збір, інтеграцію та аналіз даних про стан складових частин геологічного середовища, природних комплексів, природно–технічних систем та джерел антропогенної дії;

– прогнозування змін екологічного стану геологічного середовища в межах контрольованих територій, оцінку втрат, заподіяних геологічному середовищу антропогенною дією,

– інформаційне забезпечення процедур попередження екологічної небезпеки, кризових ситуацій і негативних змін геологічного середовища внаслідок господарської діяльності;

– оцінку масштабів техногенних аварій та природних катастрофічних явищ, прогнозування їх екологічних наслідків, виявлення причин виникнення надзвичайних компонентів навколишнього природного середовища, синтетичні екологічні карти, прогнозні моделі змін довкілля і стану здоров’я людей в залежності від різних режимів діяльності промислових підприємств на основі їх екологічної паспортизації. Усе це об’єднується в єдину інформаційно–керуючу систему розвитку території.

Тільки після такого аналізу можна визначити науково обгрунтовані екологічно безпечні межі діяльності підприємств, розрахувати їх плату за забруднення навколишнього середовища і використання природних ресурсів, розробити оперативні і довгострокові екологічні програми оздоровлення населення тієї чи іншої території.

Еколого-геологічне картування. Концепція державного геоекологічного картування. Державне управління станом довкілля України з метою підтримання гармонійних відносин між людиною, господарством і природою можливе лише при наявності повної інформації про сучасний стан і динаміку змін усіх компонентів навколишнього середовища в кожній природно–антропогенній геосистемі (ПАГС). Останні виділяються на основі фізико–географічного (ландшафтного) районування території. За даними різних дослідників у межах України можна визначити не менше 120–150, що узгоджується з масштабом 1:1000000.

Визначення сучасного геоекологічного стану ПАГС проводять з максимальним врахуванням усіх компонентів екосистеми: геологічного середовища з мінерально–сировинними ресурсами, геофізичних полів, рельєфу, підземних і поверхневих вод, атмосферного повітря і клімату, ґрунтового та рослинного покривів, тваринного світу, захворюваності населення та техногенного впливу на все це. Всю таку інформацію доцільно згрупувати в 10 баз даних (літосфера, геофізсфера, геоморфосфера, гідросфера і атмосфера – абіотичний або геосферний блок; педосфера, фітосфера і зоосфера – біотичний або біосферний блок; демосфера і техносфера – соціосферний блок) і потім об’єднати в єдиний банк екологічної інформації.

Згідно з законом рівнозначності умов життя всі компоненти природного середовища, необхідні для життя, відіграють рівнозначні ролі, тобто всі екологічні чинники діють сукупно і жодного з них не можна ігнорувати. Значить всі 5 абіотичних і 3 біотичні складові екосистеми однаково важливі для дев’ятої компоненти – демосфери (здоров’я людей), а на всі ці дев’ять негативно впливає десята – техносфера, створена людиною. Отже, при дослідженнях екологічного стану ПАГС України необхідно з однаковою детальністю вивчати всі 10 складових. Проте мережа спостережень за природою і людиною, яка вже склалась (метеостанції, гідропости, санепідемстанції і ін.), не може забезпечити рівномірне площинне вивчення всіх геоекосистем, стеження (моніторинг) за їх динамікою під впливом природних змін і техногенного навантаження. Цього можна досягнути лише методом геоекологічного картування всіх 10 компонентів ПАГС.

Основні методи геоекологічного картування. Сучасний розвиток еколого–геологічної обстановки ставить перед геологічною службою якісно нову проблему – не тільки охорони надр, а й раціонального використання і охорони геологічного середовища.

Новий стан геологічного середовища винятково пов’язаний з розвитком різноманітних техногенно–геологічних систем. Тому існує ряд загальних закономірностей розвитку, що в свою – чергу дозволяє виділити методологію еколого–геологічних досліджень. До них відносяться:

1. Оцінка формування техногенних геохімічних полів у грунтово-рослинних та донних відкладах, що зумовлює зміну хімічного складу природної та сільськогосподарської біоти, підземних і поверхневих вод, атмосфери.

2 Вивчення техногенних змін балансу, хімічного складу, температур поверхневих і підземних вод та меж зон насиченої і ненасиченої фільтрації, що призводить до порушення рівноваги в системі “вода – мінеральний скелет грунту” та породних масивів в цілому.

3. Аналіз динаміки природних або нових техногенних інженерно–геологічних (інженерно–сейсмогеологічних) і геолого–геофізичних процесів ГС.

Значення еколого–геологічних досліджень зростає в зв’язку з розширенням комплексу робіт з картування і контролю за станом радіаційного становища на території України і сусідніх держав. В основу еколого–геологічних досліджень покладена концепція, згідно з якою верхня частина літосфери – геологічне середовище – розглядається як компонент екосистеми в природних і техногенних умовах та як середовище існування людини – це головний об’єкт дослідження

Основне місце в еколого–геологічних роботах відводять картографуванню геологічного середовища і його екологічних параметрів. Цей вид робіт дозволяє скласти сучасну картографічну основу для оцінки існуючої геоекологічної ситуації, розробити науковий прогноз змін в середовищі, що очікуються, запропонувати рекомендації з охорони геологічного середовища і оптимізації його стану. Кінцевим продуктом еколого–геологічного картування є еколого–геологічна карта, яку потрібно розглядати як просторову модель явищ і процесів, що відбуваються в геологічному середовищі. Це можуть бути картографічні моделі оцінки еколого–геологічних, еколого–геохімічних, еколого–гідрогеологічних ситуацій та ін. В кінцевому результаті геоекологічне картографування направлене на утворення однієї з необхідних основ екологічного моніторингу геологічного середовища та довкілля в цілому.

У більшості випадків критерії оцінки екологічного стану геологічного середовища базуються на діючих нормативах і стандартах. Результати геоекологічного картування відображають, в основному, параметри геологічного середовища через статичне положення, тобто інформація представляється на момент досліджень.

Геологічне середовище, як об’єкт геоекологічних досліджень та картування. Об’єктом геоекологічних досліджень та картування є геологічне середовище – одна з найважливіших складових частин багатокомпонентної системи навколишнього природного середовища. До основних компонентів геологічного середовища відносять гірські породи, донні відклади, підземні води.

Одним із основних факторів, які визначають їх стан і особливості, є геологічний фактор, передусім, склад та властивості гірських порід і грунтово–рослинний шар.

Встановлено, що будь–який вид господарської діяльності супроводжується зміною геологічного середовища того чи іншого масштабу і екологічних наслідків.

Геологічне середовище в процесі свого розвитку взаємодіє із сусідніми компонентами навколишнього природного середовища – атмосферою, біосферою, техносферою і тим самим підсилює її активний вплив на формування екологічних умов. Основним структурним елементом формування та розвитку геологічного середовища є техногенно–геологічні системи (ТГС). Ці системи являють собою теоретичну і прикладну модель, що відображає формування структури взаємодії “техногенний об’єкт – геологічне середовище”. З певною часткою умовності ТГС просторово окреслюється і характеризується відносною самостійністю, одноманітністю та специфікою проявів кількісних і якісних змін в геологічному середовищі.

У межах ТГС на геологічне середовище впливає комплекс техногенних факторів, які діляться на 3 групи:

– механічні, переважно пов’язані із добуванням корисних копалин, розміщенням та функціонуванням інженерних споруд, що приводить до зміни стійкості масивів гірських порід та порушення балансу мас літосфери;

– фізичні, зумовлені розвитком техногенних полів і явищ (теплових, електричних, магнітних, гравітаційних, радіаційних та ін.);

– хімічні, викликані забрудненням компонентів ГС (грунтово–рослинних, донних відкладів, підземних вод) радіонуклідами, токсичними хімічними елементами та органічними сполуками.

При вивченні стану геологічного середовища та окремих ТГС важливе значення набуває оцінка екологічних параметрів ГС, кількісних або напівкількісних показників структури і властивостей ГС в природних або порушених техногенезом умовах. Ці вивчення визначаються навантаженням на геологічне середовище, під яким розуміють степінь антропогенної дії на ГС або її зміни, що виникають під впливом природних процесів та техногенезу і ведуть до перетворення структури, властивостей і функцій ГС в цілому чи окремих її компонентів. Для території з інтенсивною господарською діяльністю вводиться поняття критичного навантаження на ГС, тобто такого навантаження, перевищення якого обумовлює руйнування або суттєвого порушення структури, зв’язків, функцій, процесів в ГС, що приводить до незворотніх негативних наслідків та явищ.

При вивченні екологічного стану ГС вводиться таке поняття, як екологічний резерв та екологічна стійкість ГС. Під екологічною стійкістю ГС розуміють її можливість зберігати свою природну структуру, функціональні особливості та властивості саморегуляції (здатність до відновлення) при дії на нього зовнішніх та внутрішніх факторів природного і техногенного походження.

У реальних ТГС фактори впливу на геологічне середовище окремих об’єктів техносфери чи джерел забруднення часто накладаються один на інший, інтегруються, активізуються, видозмінюються. Іншими словами, техногенний вплив на геологічне середовище дуже різноманітний і класифікується в залежності від масштабу та характеру джерел, потужності чи інтенсивності їх впливу і результатів дії.

З цього випливає, що важливим сучасним завданням природоохоронної діяльності є оцінка екологічного стану геологічного середовища як складової частини природного навколишнього середовища, виявлення та прогнозна оцінка закономірностей і динаміки зміни основних параметрів ГС, безпосередньо і посередньо (непрямо) впливаючи на екологічну обстановку. На вирішення цих завдань і спрямовані комплексні еколого–геологічні дослідження, еколого–геологічне картування та екологічний моніторинг геологічного середовища, які при поступовому і планомірному проведені дозволяють отримати достатньо об’єктивну інформацію про фактичний стан ГС як на території з інтенсивним техногенезом, так і в регіональному плані.

Концепція геоекологічних досліджень та картування визначається структурним станом геологічного середовища як головного об’єкту вивчення в багатокомпонентній системі оточуючого середовища. Під геоекологічним дослідженням в загальному плані потрібно розуміти комплекс досліджень з оцінювання сучасного екологічного стану ГС, природних, природно–техногенних і техногенних процесів, які притаманні йому, а також прогноз їх розвитку та екологічних дій на навколишнє середовище. Природні та техногенні зміни ГС приводять до порушення природної динамічної рівноваги, що проявляється у розвитку геохімічних, гідрогеологічних, інженерно–геологічних, геофізичних, фізико–хімічних та інших процесів, які в свою чергу діють на біосферу, гідросферу і атмосферу. В зв’язку з цим структурна схема комплексних геоекологічних досліджень, в тому числі і геоекологічного картування повинна базуватись як на вивченні ГС, так і на об’єктивності оцінок стану межуючих середовищ, що в підсумку дає базу для геоекологічного узагальнення і прогнозів.

Основним об’єктом геоекологічних досліджень і картування є ТГС – головна форма прояву господарської діяльності в верхній зоні літосфери. При обгрунтуванні концепції комплексних геоекологічних досліджень процеси техногенезу розглядаються з позицій інтегральних негативних впливів на екологічні параметри ГС.

Основними теоретичними елементами концепції вважають:

1. Три закони В.І.Вернадського – про загальне розповсюдження кожного хімічного елементу, зв’язку його поведінки (сорбції–міграції) з кларком та розповсюдженістю і впливом органічної речовини на міграцію хімічних елементів.

2. Закони гідрогеоміграції речовини і тепла (масоенергообміну).

3. Закономірності формування інженерно–геологічних умов з врахуванням екзо– та ендогеодинамічних факторів.

Геоекологічні оцінки в складі детальних геологорозвідувальних робіт базуються на раніше отриманих даних або екологічних узагальненнях результатів при гідрогеологічних, інженерно–геологічних, геохімічних, радіо геохімічних та інших спеціальних зйомках.

Стадії проведення геоекологічних досліджень та картування. Еколого–геологічні дослідження (ЕГД) складаються з підготовчих, польових, аналітичних і камеральних робіт. Особливістю їх є необхідність комплексного вивчення геологічного середовища шляхом проведення геологічних, геохімічних, гідрогеологічних, інженерно–геологічних, ландшафтних та інших досліджень, а також аналізу матеріалів аерокосмічних зйомок.

Основними завданнями ЕГД є:

– вивчення та картування площ з різним ступенем техногенної дії;

– оцінка стану ГС і вплив природних процесів, які відбуваються у ньому, на екологічну ситуацію;

– оцінка сукупності природних і техногенних чинників ГС, яка визначає функціонування техногенно-геологічних систем і їх екологічні параметри;

– оперативне інформування державних і природоохоронних органів, громадських організацій про екологічно небезпечні обставини та несприятливий розвиток геологічних процесів;

– розробка рекомендацій з обмеження та попередження несприятливих і небезпечних геологічних та техногенних процесів.

Основними об’єктами вивчення ЕГД є:

– гірські породи, грунтово–рослинні утворення, зони аерації, донні відклади;

– ендогенні й екзогенні геологічні процеси, які впливають на формування ГС;

– геолого–техногенні системи і об’єкти (територіально–промислові, паливно–енергетичні комплекси, промислово–міські агломерації).

Кінцева мета ЕГД:

– оцінка стану та прогнозування змін ГС і його екологічних параметрів;

– обгрунтування комплексів заходів раціонального використання та охорони геологічного середовища, обмеження його негативних змін і підвищення стійкості техногенно-геологічних систем.

Регіональний рівень (територія України) оцінок стану ГС забезпечується в основному дрібномасштабним (масштаб 1:1000000 – 1:500000) геоекологічним картуванням, багаторічними спостереженнями за станом підземних вод та розвитком небезпечних еколого-геологічних процесів (250 стаціонарних пунктів).

Другий рівень еколого–геологічних робіт відповідає території діяльності державного геологічного підприємства або 2–3 адміністративних областей. Основний масштаб досліджень 1:200 000. Оцінка стану геологічного середовища здійснюється при проведенні спеціалізованих геоекологічних досліджень чи робіт цієї спрямованості, включаючи геологічне та геолого-гідрогеологічне довивчення площ у складі геологозйомочних робіт. Спеціалізовані ГЕД і середньомасштабне картування відбувається на територіях з найбільш інтенсивною господарською діяльністю та розвинутою промисловістю, в зонах впливу АЕС, крупних примислово–міських агломерацій із зміненими параметрами геологічного середовища. У результаті середньомасштабних робіт складається комплект ландшафтно–геохімічних, еколого–геохімічних, радіогеохімічних, гідрогеологічних, інженерно–геологічних, геоекологічних карт, проводиться районування території за основними видами техногенної дії на геологічне середовище, оцінюється динаміка несприятливих змін. У складі середньомасштабних геоекологічних досліджень проводяться роботи з аерокосмічного моніторингу геологічного середовища.

Третій рівень ГЕД – крупномасштабний – забезпечується спеціалізованими еколого–геологічними, радіохімічними, еколого–геохімічними зйомками та комплексом інших досліджень у складі геологопошукових робіт масштабу 1:50000–1:25000.

У геоекологічних дослідженнях виділяють два етапи– еколого–геологічне картування (картографування) і моніторинг геологічного середовища.

Геоекологічні карти підрозділяються на дві великі групи: аналітичні, які характеризують один параметр (властивості), і синтетичні, які відображають загальні характеристики процесів, явищ або об’єктів ГС (ТГС).

Однією з найважливіших сучасних проблем оцінки стану ГС є обгрунтування критеріїв гранично допустимих еколого–геологічних навантажень (ГДЕГН) і гранично допустимих еколого–геологічних впливів (ГДЕГВ). Внаслідок активного зв’язку ГС з біосферою, поверхневою гідросферою та атмосферою ГДЕГН на ТГС можуть відрізнятися від ГДЕГВ, якщо під ними розуміти припустиму кількість хімічних елементів, що надійшли в ГС.

Регулювання та контроль якості ГС базується на трьох групах критеріїв:

– обмеження забруднень на рівні гранично допустимих концентрацій (ГДК);

– обмеження ГДЕГВ, пов’язаних з впливом подальшого перерозподілу забруднення ГС;

– обмеження ГДЕГН на ТГС, особливо у випадках низької екологічної стійкості останнього (слабка захищеність підземних вод в умовах активного взаємного зв’язку із поверхневими, відсутність водоупорів та ін.).

Призначення і зміст геоекологічних карт. Еколого–геологічна карта фіксує природну обстановку: загальногеологічні, геохімічні, гідрогеологічні, інженерно–геологічні та інші закономірності, закартовані з точки зору стійкості геологічного середовища до техногенних трансформацій, а також характер такого впливу, способи його профілактики і можливі наслідки господарської діяльності. Еколого–геологічні карти потребують для свого складання багатогалузевої інформації, в тому числі великої кількості базових карт. В процесі створення подібних картографічних моделей, вирішується наступний комплекс задач: 1) оцінка природних властивостей, що впливають на умови існування екосистем; 2) виявлення екологічно небезпечних джерел впливу на навколишнє середовище, визначення зон впливу техногенних об’єктів, вияснення складу, швидкості формування антропогенних біо–, гідро– і літохімічних аномалій; 3) визначення характеру ендогенних і екзогенних геологічних процесів, які впливають на екологічний стан території, розуміння їх у залежності від виду та інтенсивності техногенних навантажень; 4) оцінка сучасного стану ГС, виявлення тенденцій його змін під впливом природних і техногенних чинників; 5) обгрунтування прогнозів зміни середовища існування людини у випадку проведення тих чи інших господарських заходів, розробка рекомендацій з попередження небажаних екологічних наслідків.

Призначення і зміст геоекологічних карт визначається масштабом картування і об’єктом екологічного аналізу. Складання таких карт здійснюється на трьох масштабних рівнях; 1) регіональному; 2) локальному; 3) детальному. Особливу увагу приділено розробці змісту спеціальних карт стану навколишнього середовища з врахуванням впливу природних і техногенних навантажень. С.А.Сладкопєвцевим запропоновано варіант висхідних екологічних моделей в наступному вигляді: 1) карти компонентів ноосфери (сфери взаємодії природи і людини) – факторів екологічних ситуацій; 2) карти стану об’єктів екологічного аналізу; 3) екологічні карти.

Комплект геолого–екологічних моделей, розроблений для умов України, включає: 1)карту розораності території; 2) схему капітальних вкладень, передбачених на охорону і раціональне використання природних ресурсів; 3) карту забруднення навколишнього середовища викидами в атмосферу; 4) карту забруднення поверхневих вод стічними водами; 5) карту еколого–географічної ситуації. Особливу увагу викликає остання модель, на якій зображене районування території за характером її техногенного забруднення. На карті виділені райони: умовно чисті, помірно забруднені, забруднені, сильно забруднені, надзвичайно забруднені, екологічного лиха та екологічної катастрофи.

Перспективним напрямком при вдосконаленні методів геоекологічного картографування є аерокосмічні (дистанційні) дослідження, які дозволяють створити оперативні моделі сучасного стану геологічного середовища. Аналіз методичних підходів до складання карт екологічного змісту показує, що основним принципом створення подібних моделей є відображення природних і техногенних чинників динаміки навколишнього середовища.

Питання для самоперевірки:

1 Що таке моніторинг навколишнього середовища?

2 Що таке екологічний моніторинг природно-антропогенних геосистем?

3 Що таке загальний, фоновий, стандартний оперативний, науковий, кризовий моніторинг?

4 У яких масштабах на різних рівнях геоекологічних досліджень відображається первинна інформація?

5 Які компоненти входять до абіотичного або геосферного блоку складових екосистем?

6 На яких масштабних рівнях здійснюється складання геоекологічних карт?