Экология геологической среды

В послемелиоративный период заметно изменяется и макрокомпонентный состав грунтовых вод. Процесс собственно осушения сопровождается ростом минерализации главным образом за счет ионов SO, и реже Сульфат-ион - наиболее характерный компонент грунтовых вод осушенных земель. Вследствие его накопления (до 200-240 мг/л) грунтовые воды приобретают вместо гидрокарбонатно-кальциевого сульфатно-кальциевый состав, ранее совершенно не характерный для пресных подземных вод Полесья. Накопление сульфат-иона в водах обусловлено окислением органического вещества торфа и сульфидных минералов железа (пирит и гидротроилит) в связи с усиленной аэрацией торфяной залежи после осушения. В результате совместного накопления в грунтовых водах ионов Ca и SO и соответственно роста насыщенности вод по гипсу в отдельные засушливые периоды при интенсивном капиллярном подтягивании вод возможно выпадение на поверхности мелиоративных торфяников этого минерала в виде тонких налетов. Однако запасов серы в торфяниках немного, поэтому реальной опасности загипсования почв на осушенных болотных массивах Белорусского Полесья не существует. Отметим, что если для осушенных торфяников процесс накопления сульфат-иона в грунтовых водах - характерное явление, то на мелиоративных системах, выбывших из эксплуатации, наблюдается обратный процесс, т. е. постепенное сокращение содержания сульфат-иона в грунтовых водах вследствие формирования восстановительной обстановки в условиях подъема уровня грунтовых вод.

Накопление в водах ионов Ca и Mg определяется процессами разрушения осушенного торфа (его органической составляющей) и связанного с ними снижения емкости поглощения торфяных почв. Происходит вынос Ca и Mg, первоначально содержащихся в торфе преимущественно в ионообменной форме. Исключение могут составлять случаи карбонатной минерализации в торфяниках. Увеличение содержания Ca и Mg при прочих равных условиях способствует росту значения рН и как следствие сдвигу карбонатного равновесия в сторону образования гидрокарбонат-иона с соответствующим накоплением его в воде.

Помимо рассмотренных выше процессов, протекающих в осушенной торфяной залежи, рост содержания таких компонентов, как НСО, Ca и Mg может быть обусловлен усилением потока напорных вод, причем подток напорных подземных вод в послемелиоративный период на отдельных системах может достигать 100-128 мм в год и проявляться в нижней части горизонта грунтовых вод, находящейся ниже зоны дренирующего влияния осушительных каналов. В верхней же части горизонта преобладает нисходящее и латеральное движение вод к дренам. В условиях промывного режима в верхней зоне изменения в гидрогеохимической обстановке обусловлены лишь процессами, происходящими собственно в торфяной залежи.

При исследованиях на осушительных системах особого внимания заслуживает изучение поведения в грунтовых водах железа, поскольку с ним связаны такие негативные процессы, как кольматация гидроксидом железа дренажных труб и фильтров скважин вертикального дренажа, ожелезнение приповерхностной толщи осушаемых торфяников вследствие капиллярного подтягивания грунтовых вод и др. В естественных условиях на неосушенных болотных массивах наблюдаются значительные сезонные колебания концентрации железа (Feи Fe) в грунтовых водах, определявшиеся главным образом их уровенным режимом. Концентрация железа изменялась от 0,1-0,5 мг/л при самых высоких положениях уровня до 8-10 мг/л и более в межень при снижении уровня грунтовых вод до глубины 0,5-0,7 м. В этот период вследствие ухудшения взаимосвязи с атмосферой отмечалось сокращение концентрации кислорода в верхней зоне грунтовых вод с 3-5 до

0,5-1,0 мг/л, что способствовало формированию восстановительной обстановки, благоприятной для накопления в водах закисного железа. При осушении болотных массивов резкое снижение уровней грунтовых вод сопровождалось первоначально значительным ростом концентрации железа, достигавшим 10-18 мг/л и более при снижении уровней до 1,0-1,5 м. В этот период кислород в водах практически отсутствовал либо обнаруживался в концентрациях 0,5-0,8 мг/л. Наиболее отчетливо рост содержания железа проявляется на низинных, особенно пойменных торфяниках, что связано с большими запасами в них суммарного железа в различных формах по сравнению с верховыми торфяниками.

5.3 Радиоактивное загрязнение

Весьма значительно как по площади проявления, так и по длительности взаимодействия на окружающую среду радиоактивное загрязнение значительной части территории Беларуси, которое сформировалось в результате аварии на Чернобыльской АЭС. При этом в атмосферу было выброшено 50 МКи активности (без радиоактивных газов), 70 % которых выпало на территории Беларуси. В аварийном выбросе ЧАЭС фиксировалось присутствие нескольких десятков радионуклидов, главным образом короткоживущих. Максимальные уровни радиоактивного загрязнения поверхностных вод наблюдались в первые недели после аварии. Они обусловливались в основном выпадением загрязненных аэрозолей и пылевых частиц непосредственно на водную поверхность. В пробе воды из р. Уборть, отобранной 27 апреля 1986 г. (более ранние отборы ни на Украине, ни в России не выполнялись), активность радионуклидов достигала (Бк/л): ⁹⁵Zr и ⁹⁵Nd (суммарно) - 2900, ¹⁰³Ru - 490, ¹⁰⁶Ru - 810, ¹³⁴Cs - 390, ¹³⁷Cs - 1590, ¹⁴⁰Ba - 2220, ¹⁴⁴Ce - 1340. В р. Припять у г. Чернобыля 1-2 мая 1986 г. активность стронция-90 и иода-131 достигала соответственно 15 и 4440 Бк/л. После окончания «аэрозольного» периода загрязнения наблюдалось резкое падение концентраций радионуклидов в водах.

В настоящее время основными компонентами, определяющими радионуклидное загрязнение как почвенного покрова, так и природных вод, являются стронций-90 и цезий-137. В Беларуси свыше 46,5 тыс. км² территории имеет плотность поверхностного загрязнения по цезию-137 свыше 1 Ки/км². На этой территории находится 27 городов и около 3000 других пунктов с общей численностью населения более 2,1 млн человек.

По данным опробований, выполненных в 1990-1995 гг. в 30-километровой зоне ЧАЭС и прилегающих районах, концентрации в речных водах цезия-137 варьировали от 0,045 до 2,05 Бк/л, а стронция-90 - от «не обн.» до 2,07 Бк/л. Более высокие концентрации радионуклидов фиксировались в водах мелиоративных каналов - в среднем 0,51 по цезию-137 и 2,403 Бк/л по стронцию-90. Эти концентрации значительно ниже уровней загрязнения, которые наблюдались в 1986 г., но примерно на один-два порядка выше, чем в доаварийный период.

В настоящее время, помимо стронция-90 и цезия-13, немаловажный вклад в радиоактивное загрязнение территории (особенно в 30-километровой зоне ЧАЭС) вносят изотопы плутония. В водах рек и мелиоративных каналов содержание плутония-239 варьировало (по состоянию на 1991 г.) от 0,21 до 0,37 · 10-¹⁴Kи/л.

В отличие от поверхностных вод, содержание рассматриваемых радионуклидов в подземных водах значительно ниже и практически никогда не превышает уровней ПДК. При этом максимальные их концентрации фиксируются, как правило, в групповом (безнапорном) водоносном горизонте. По данным опробований грунтовых вод, выполненных в 1990-1995 гг., активность их по цезию-137 изменялась от 0,016 до 8,3 Бк/л, а по сронцию-90 - от фоновых до 6,52 Бк/л. Максимальное загрязнение грунтовых вод наблюдалось в пробе, отобранной из колодца (д. Красноселье Хойникского района Гомельской области), на территории с плотностью загрязнения по цезию-137 свыше 80 Kи/км² и по стронцию-90 свыше 12 Kи/км². Высокий уровень загрязнения воды в данном случае обусловлен в основном пылевым загрязнением. В грунтовых же водах, отобранных из шурфов, удельная активность цезия-137 не превышала 0,97 Бк/л, а стронция-90 - 1,16 Бк/л. Содержание плутония-239 в этих водах варьировало от 0,09 до 0,17 · 10-¹⁴ Kи/л.

Загрязнение первого от поверхности безнапорного горизонта грунтовых вод на участках неглубокого его залегания возможно в результате непосредственного поступления подвижных форм радионуклидов, главным образом стронция-90, через зону аэрации. На участках, где зона аэрации сложена хорошо проницаемыми песчаными породами (эоловая дюна у д. Красноселье Хойникского района), установлено проникновение стронция-90 (до 145 Бк/кг) на глубину 0,65-0,70 м.

Одним из вероятных источников поступления в подземные воды цезия-137 и стронция-90 могут быть их глобальные выпадения в течение трех последних десятилетий прошлого века. Известно, что наиболее интенсивное выпадение этих радионуклидов вследствие ядерных испытаний в атмосфере происходило в 60-е годы ХХ в. На действующих водозаборах в условиях активных перетоков в зоне депрессионных воронок загрязнение за несколько десятилетий вполне могло достичь эксплуатируемых водоносных комплексов, залегающих в среднем на глубинах 40-100 м.

Вышеприведенные данные о содержании радионуклидов в подземных водах получены в пределах 30-километровой зоны ЧАЭС. На этом фоне неожиданными оказались результаты опробования грунтовых вод на участках с относительно небольшой плотностью (от 1 до 5 Kи/км² по цезию-137) в Лельчицком районе Гомельской области. В 1994-1995 гг. здесь было зафиксировано содержание цезия-137 в грунтовых водах до 0,973 Бк/л. Характерной особенностью грунтовых вод на этих участках является высокое содержание в них калия, что связано с сельскохозяйственным загрязнением. По-видимому, насыщенность поглощенного комплекса почв калием на этих участках способствует активной миграции по почвенным профилям цезия-137, являющегося его геохимическим аналогом.

Изучение содержания радионуклидов в напорных подземных водах питьевого назначения основных эксплуатационных комплексов заслуживает особо пристального внимания. В 1994-1995 гг. содержание цезия-137 и стронция-90 в опробованных водах изменялось в относительно широком диапазоне: активность цезия-137 варьировала от 0,03 до 1,91 Бк/л, а стронция-90 - от тысячных долей до 0,073 Бк/л. В одной из скважин прируслового водозабора «Сож» в г. Гомеле в июне 1992 г. было зафиксировано возрастание активности стронция-90 до 0,431 Бк/л. В этой скважине в 1988-1990 гг., по данным Белорусской гидрогеологической экспедиции, также отмечались периодические повышения активности стронция-90 до 0,741 Бк/л и цезия-137 до 2,07 Бк/л. Данный факт, по-видимому, обусловлен тем, что на этом водозаборе формирование эксплуатационных запасов водоносного комплекса осуществляется за счет привлечения вод р. Сож, фильтрующихся через донные русловые осадки. По данным опробования эксплуатационных скважин, выполненного в 1990 г., активность стронция-90 составила 0,016-0,004 Бк/л. Активность стронция-90 в водах из тех же скважин в 1991 г. составила 0,021-0,005 Бк/л. Приведенные параметры активности стронция-90 в водах эксплуатационных скважин позволяют говорить об отсутствии отчетливо выраженной тенденции к росту радиоактивного загрязнения подземных вод.

Содержание плутония-239 в напорных подземных водах эксплуатационных комплексов варьирует от 0,08 до 0,19 · 10-¹⁴ Kи/л и составляет в среднем 0,13 · 10-¹⁴ Kи/л. Таким образом, среднее содержание плутония-239 в грунтовых и напорных подземных водах одинаково и примерно в 2 раза ниже, чем в поверхностных водах.

Стабильное и, как правило, удовлетворительное в радиационном отношении качество напорных подземных вод основных эксплуатационных водоносных горизонтов и комплексов не снимает в целом проблемы качества подземных вод в районах радиоактивного загрязнения. Это обусловливается рядом обстоятельств и в том числе наблюдающимся ростом (с течением времени) количества подвижных форм радионуклидов в почвах, существованием быстрых компонентов миграции радионуклидов по почвенным профилям, наличием вблизи работающих эксплуатационных скважин особо активных в гидродинамическом отношении зон (воронок депрессии), в пределах которых перетоки подземных вод происходят исключительно интенсивно. Кроме того, важнейшим обстоятельством, определяющим актуальность проблемы качества подземных вод, является наличие в составе радиоактивного загрязнения такого биологически значимого радионуклида, как плутоний-239. В связи с очень большим периодом его полураспада (24,4 тыс. лет) для плутониевого загрязнения теоретически доступны все водоносные горизонты зоны активного водообмена, содержащие пресные воды, которые используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения. И вопрос в данном случае заключается только в том, когда и в каком количестве плутониевое загрязнение поступит в водоносные горизонты.

6. Мониторинг геологической среды

6.1 Общие положения

Среди методов наблюдения за эколого-геологической обстановкой в условиях возрастающего техногенного воздействия на литосферу важную роль играет мониторинг геологической среды. Термин «мониторинг» происходит от латинского «monitor», что переводится как «наблюдающий», «предостерегающий». Понятие «мониторинг окружающей среды» ввел Р. Мэнн в 1972 г. на Стокгольмской конференции ООН. В бывшем СССР одним из первых теорию мониторинга стал разрабатывать Ю. А. Израэль. В свете современных знаний мониторинг представляет собой «комплексную систему регламентированных периодических наблюдений, оценки и прогноза состояния природной среды с целью выявления негативных ее изменений и выработки рекомендаций по их устранению или ослаблению».

В 80-е годы ХХ в. введен термин «мониторинг геологической среды», или «литомониторинг» (Г. К. Бондарик, В. Т. Трофимов, В. А. Королев), который в отличие от мониторинга окружающей среды характеризуется более узким понятием, рассматривающим в качестве объекта наблюдения только приповерхностную часть литосферы. Согласно В. А. Королеву, мониторингом геологической среды называется «система постоянных наблюдений, оценки, прогноза и управления геологической средой или какой-либо ее частью, проводимая по заранее намеченной программе в целях обеспечения оптимальных экологических условий для человека в пределах рассматриваемой природно-технической системы». Подобный мониторинг представляет собой «динамическую систему» с гибкой инфраструктурой, которая позволяет проводить постоянный контроль за состоянием объекта, осуществлять моделирование геологической среды в условиях различной техногенной нагрузки, выдачу прогнозов и вероятностных оценок, а также разрабатывать мероприятия по рациональному недропользованию для принятия решений относительно характера воздействий, препятствующих выходу геологической среды из состояния равновесия (рис. 11).

Системный анализ данных, полученных в ходе мониторинга геологической среды, позволяет минимизировать последствия экологических просчетов, обусловленных недостатками планирования и инженерными недоработками. Последствия такого рода обычно выражаются в дестабилизации среды, активизации факторов риска, в превышении предельно допустимых техногенно-экологических нагрузок. Таким образом, реализация программы мониторинга является принципиально новым видом научно-прикладных исследований, который учитывает социально-экологический аспект управления геологической средой в условиях все более возрастающего техногенного воздействия на биоту и человеческое сообщество.

По характеру применяемых методов контроля состояния геологической среды различают следующие виды мониторинга:

геологический - оценка изменений стратиграфо-генетических комплексов горных пород под влиянием природных и техногенных процессов;

гидрогеологический - оценка изменений нарушенного и естественного режимов подземных вод (в зонах техногенного влияния), включая утечки из коммуникаций; воздействие инфильтрации из водохозяйственных систем и многое другое;

инженерно-геологический - выявление локальных изменений водно-физических и водно-механических свойств грунтов оснований сооружений с оценкой состояния массива пород и протекающих в нем процессов в границах тепловлагопереноса;

геохимический - оценка изменений химического состава почв горных пород и подземной гидросферы в результате техногенного воздействия;

геофизический - оценка изменений физических полей (магнитных, электрических, тепловых и т. д.) и их связь с процессами, протекающими в геологической среде;

сейсмический - оценка воздействия динамических и циклических изменений и связанных с ними напряжений в условиях сейсмопроявлений естественного и техногенного характера;

аэрокосмический - систематическое и оперативное слежение за состоянием и изменениями геологической среды на основе методов дистанционного зондирования Земли (рис. 12).

В зависимости от инженерно-хозяйственного освоения территории, в пределах которой осуществляются постоянные наблюдения геологической среды, выделяют мониторинг городских агломераций, промышленных территорий, районов горнодобывающих предприятий и др.

Рис. 12. Схема проведения аэрокосмического мониторинга геологической среды

По рангу организации и масштабам исследований мониторинг геологической среды может быть национальным (государственным), региональным, локальным и детальным. На всех уровнях мониторинг осуществляется по следующей схеме: контроль (наблюдение, оценка) прогноз управление геологической средой.

Национальный мониторинг обобщает и генерализует информацию, поступающую с более низких уровней, в рамках одного государства. Картографическая основа представляет собой обычно серию карт - моделей, обеспечивающих информацию о состоянии и динамике геологической среды. Геоинформационная система (ГИС) состоит из показателей, определяющих условия и факторы геологической среды в форме базы данных для решения управляющих, проектных, прогнозных и моделирующих задач. Региональный мониторинг является программой, в которой функциональные подсистемы ориентированы на обеспечение оптимального функционирования геологической среды на уровне административной области или экономического района.

Локальный мониторинг решает сходные задачи в зоне влияния крупных объектов инженерно-хозяйственной деятельности (горнопромышленный комплекс, городская агломерация и т. д.). Контроль состояния геологической среды на отдельных репрезентативных участках, подверженных, например, экзогенным процессам (оврагообразование, заболачивание и т. п.) в условиях техногенеза, относится к детальному мониторингу.

6.2 Особенности проведения мониторинга геологической среды

Постановка задач и разработка программ литомониторинга в любом случае начинаются с определения объектов контроля и выявления экологически значимых природных факторов, с которыми связаны неблагоприятные или опасные явления (табл. 21). Это позволяет выделить приоритетные объекты, которые целесообразно включить в систему мониторинга. Как можно видеть на примере северных районов Западной Сибири, среди значимых факторов главную роль играют геологические, определяющие состояние рельефа и верхних горизонтов литосферы.

Информация по источникам, ареалам и интенсивности техногенного воздействия на геологическую среду (табл. 22 и 23) дает возможность классифицировать объекты мониторинга по их типам, категориям опасности и распространению. Это, в свою очередь, служит основой для проектирования сети пунктов мониторинга, их ранжирования по объектной принадлежности, целевому назначению, режиму наблюдения и техническому обеспечению. Целесообразным можно считать составление кадастров объектов и пунктов мониторинга, а также их паспортизацию.

Важное место в литомониторинге занимает моделирование геологической среды и протекающих в ней процессов на основе создания информационных систем в виде баз (банков) данных. Наличие ГИС позволяет оперативно решать различные задачи: справочно-информационные; картосоставительные и графопостроительные работы; проводить математическое, концептуальное и имитационное моделирование.

Таблица 21 Природно-ландшафтная дифференциация северных территорий России (фрагмент)

Зонально-ландшафтные области	Наиболее ценные характеристики ландшафтов	Экологически значимые природные факторы
Обь-Карская тундровая область
Аккумулятивно-морские песчаные и песчано-глинистые низменные равнины: а) в арктических тундрах б) в типичных тундрах в) в южных тундрах Моренно-эрозионные низменные равнины, часто заболоченные: а) в арктических тундрах б) в типичных тундрах в) в южных тундрах	Наличие ягельников; места нереста ценных промысловых рыб; местообитания промысловых животных (песец, лисица) Гнездовья водоплавающей дичи Лежбища морских промысловых животных	Рыхлые породы, подверженные водной и ветровой эрозии; высокая льдистость многолетнемерзлых пород, создающая опасность термокарста и термоэрозии; низкая биопродуктивность; затрудненный сток, опасность аккумуляции загрязняющих веществ
Обь-Тазовская тундрово-таежная область
Холмистые моренные возвышенные равнины с участками камов: а) в типичных тундрах б) в лесотундре в) в северной и средней тайге	Местообитания промысловых животных (белка, бурундук, соболь) и птиц (глухарь, рябчик)	Повышенная активность эрозионных процессов
Моренно-эрозионные низменные равнины, сильно заболоченные: а) в лесотундре б) в северной тайге	Торфяные залежи; местообитания промысловых рыб; места распределения дикого северного оленя	Затрудненный сток, опасность аккумуляции загрязняющих веществ
Зандровые низменные равнины: а) в северной тайге б) в средней тайге	Наличие ягельников; местообитания промысловых рыб	Рыхлые породы, подверженные водной и ветровой эрозии; пожароопасные типы растительности
Древнеаллювиальные, древнедельтовые, аллювиально-зандровые песчаные низменные равнины: а) в лесотундре б) в северной тайге	Наличие ягельников; местообитания промысловых животных (белка, бурундук, соболь) и птиц (глухарь, рябчик)	Рыхлые породы, подверженные водной и ветровой эрозии; пожароопасные типы растительности
Северный Урал
Увалистые возвышенные предгорья: а) в тундре б) в лесотундре в) в северной тайге	Дикорастущие (ягодники); живописные ландшафты	Лавиноопасность; каменистость грунтов; опасность эрозии

Таблица 22 Размеры зон влияния объектов различных отраслей горнодобывающей промышленности

Отрасли горнодобывающей промышленности по добыче полезных ископаемых	Зона химического загрязнения, км
Руды цветных металлов: свинцово-цинковые медные никелевые ртутные золотые Железные руды Уголь Нефть и газ Горючие сланцы Сера	1-100 1-100 1-100 1-100 1-16 0,5-5,0 2,5-50,0 1,0-3,0 4,0-16,0 3,0-15,0

Таблица 23 Размеры зон влияния горнодобывающих предприятий

Источник или способ воздействия	Размеры зоны влияния
	площадные, км2	линейные, км
Открытая разработка, горнообогатительный комбинат (ГОК), терриконы, хвостохранилища	0,1-100,0	0,1-20,0
Подземная скважинная и специальная разработка, водопонижение	0,1-10000,0	-
Сбросы шахтных вод и ГОКов, дражные и гидромониторные способы разрушения пород	10,0-100,0	50,0-70,0
Закачка в недра реагентов, смешение вод разных горизонтов	1,0-100,0	1,0-10,0

Как правило, информационная основа моделей геологической среды представляется в виде блоков:

блок информации о геологической, инженерно-геологической, гидрогеологической изученности территории;

блок информации, характеризующей естественноисторические условия и факторы геологических процессов (геологические, геоморфологические, гидрогеологические);

блок информации о региональных и локальных закономерностях геологических процессов, режимной сети, параметрах, характеризующих механизм и динамику процессов;

блок информации о техногенной нагрузке на геологическую среду (техногенное воздействие в пределах природно-технических геосистем).

Научно-практическое значение в литомониторинге имеет эколого-геологическое прогнозирование. Подобный прогноз представляет собой научно обоснованное приведение изменений состояния геологической среды, вызванных геологическими, гидрогеологическими, геохимическими, биологическими и другими процессами. Прогнозы

делятся на вероятностные и детерминированные (причинно-след-

ственные), что зависит от количества и качества используемой информации. Эта важнейшая процедура мониторинга базируется на концепции трансформации информации, которой оперирует исследователь, в концептуальное, логическое, картографическое или математическое изображение. Отсюда следует, что на всем протяжении контроля происходит разработка прогнозов, вначале качественных, а затем и количественных и все более усложняющихся. Эколого-геологические прогнозы рассматривают геологическую среду с точки зрения выявления экологических ситуаций (региональных, локальных и т. д.) в приповерхностной части литосферы.

При организации и ведении литомониторинга задачи и состав исследований будут различаться в зависимости от степени трансформации геологической среды. Структура мониторинга, например, территорий расположения бывших военных объектов предусматривает решение следующих основных задач:

оценка экологического состояния почв, подземного пространства и водоносных горизонтов;

оценка риска для здоровья населения и природных комплексов экологических дестабилизаций.

Особую опасность для окружающей среды и источников водоснабжения представляет загрязнение грунтов и подземных вод радиоизотопами и тяжелыми металлами различного происхождения, а также нефтепродуктами и топливом для военной техники (керосин, бензин и специальные присадки). Нефтепродукты могут достигать уровня подземных вод, загрязнять и тем самым выводить из строя источники водоснабжения.

В Беларуси проведено комплексное экологическое обследование территории военного городка вблизи д. Костени Поставского района, где ранее базировалась российская дивизия РВСН. Обследованы районы размещения и других военных объектов. Результаты исследований свидетельствуют о сильном загрязнении почв и грунтовых вод тяжелыми металлами и нефтепродуктами.

На территориях размещения бывших военных объектов оптимальна следующая схема проведения мониторинга геологической среды:

бурение зондировочных скважин вокруг и в пределах экологических объектов;

бурение гидрогеологических скважин в зонах влияния опасных объектов в целях установления характера и масштабов загрязнения;

горно-проходческие работы в целях уточнения характера загрязнения и захоронений, отбора проб и образцов;

опытные гидрогеологические работы в местах интенсивного загрязнения подземного пространства;

лабораторные исследования грунтов и подземных вод в целях установления органических загрязнителей, компонентов и окислителей ракетных топлив, тяжелых металлов, хлоруглеродов, керосинов, полиароматических углеводородов, полихлорбифенилов, бензолов, толуолов, ксилолов, меланжа, гептилов, саминов, изотонитов, амидолов, амилов и др. (всего около 20 наименований); тяжелых металлов - цинка, свинца, кадмия, ртути, меди, хрома, цианидов, нитратов, фтора, иода, мышьяка, сурьмы, германия и т. д. (всего более 15 наименований).

Иная структура эколого-геологического мониторинга при изучении экологического состояния особо охраняемых территорий (национальные парки, заповедники, заказники). Так, при проведении такого мониторинга на территории национальных парков «Беловежская пуща», «Браславские озера» и других целесообразно решение следующих задач:

модификация методики эколого-геологических исследований применительно к условиям особо охраняемых территорий;

проведение комплексного анализа геолого-геофизических, гидрогеологических, гидродинамических, гидрогеохимических и других условий в пределах национальных парков и буферных зон;

анализ результатов многолетних режимных наблюдений (уровенные, температурные и гидрохимические параметры) на территории парков и по возможности на прилегающих участках;

построение гидрогеологических карт и схем грунтового водоносного горизонта и первого от поверхности горизонта напорных вод;

оценка масштабов и роли процессов техногенного воздействия на состояние подземных вод;

разработка комплекса рекомендаций оптимального режима водохозяйственного использования ресурсов подземной гидросферы;

разработка эколого-геологических национальных парков.

В геоэкологическом отношении Беларусь (наряду с Украиной и европейской частью России) является одним из неблагополучных регионов Восточной Европы. Техногенная нагрузка отдельных отраслей промышленности (различные виды загрязнений), усугубленная последствиями катастрофы на ЧАЭС, в будущем может привести к несбалансированному развитию хозяйственного комплекса страны и необратимым изменениям экологической ситуации в худшую сторону. В связи с этим особую актуальность приобретает мониторинг геологической среды, позволяющий оценить состояние и выполнить прогноз возможных изменений горных пород, почв, подземных вод и других природных компонентов, определяющих развитие биоты и человека.

Важнейшим регионом для организации эколого-геологического мониторинга является центральная часть Белорусского Полесья. Здесь осуществляется интенсивная добыча калийных солей, освоено производство поваренной соли, разведано Любанское месторождение горючих сланцев, действует Микашевичское месторождение строительного камня, подготовлены разведкой Житковичское и Бриневское месторождения бурого угля. Кроме того, на данной территории открыты весьма перспективные месторождения каменной соли (Петриковское и Октябрьское), в районе Турова разведано месторождение горючих сланцев. В южной части региона расположены действующий карьер «Надежда» по добыче облицовочного камня, а также Тонежское месторождение бурых углей. Имеются весьма обоснованные предпосылки для того, что в ближайшем будущем эта часть Белорусского Полесья станет территорией интенсивной трансформации геологической среды под влиянием добычи и переработки полезных ископаемых. Поэтому уже сегодня необходимо комплексно оценить степень воздействия на геологическую среду эксплуатируемых месторождений, чтобы избежать многих негативных последствий, связанных с планируемой разработкой перспективных месторождений полезных ископаемых.

Заключение

На рубеже столетий можно с уверенностью утверждать, что деятельность человека стала глобальным фактором, изменившим облик нашей планеты. Проникая в недра Земли и используя их для своих разнообразных нужд (добыча полезных ископаемых, строительство подземных объектов и сооружений, фундаментов зданий и т. д.), человек изменяет все компоненты природы. Особенно велико техногенное воздействие на геологическую среду, резко усилившееся во второй половине ХХ в. Антропогенный прессинг во многих случаях приводит к необратимым экологическим последствиям, а масштабы техногенеза стали сопоставимы с размерами и характером проявления глобальных процессов на Земле.

Особую актуальность геоэкологические проблемы приобретают в Республике Беларусь. В этом регионе отмечаются негативные трансформации геологической среды, вызванные промышленным, коммунально-бытовым и сельскохозяйственным загрязнением подземных вод, широкомасштабной мелиорацией земель, радиоактивным загрязнением местности в связи с катастрофой на Чернобыльской АЭС, разработкой месторождений полезных ископаемых (калийные соли, нефть, торф, строительное минеральное сырье и др.), сооружением промкомплексов, гидромелиоративных объектов и др. Для решения проблем геоэкологии, рационального недропользования и планирования мероприятий по охране геологической среды, несомненно, важно проведение на территории Беларуси эколого-геологических исследований.

Настоящая работа является первым в республике учебным пособием, освещающим методические вопросы изучения состояния и изменений геологической среды в условиях техногенеза. Пособие позволит студентам геолого-географических специальностей овладеть навыками экологической оценки главнейших компонентов литосферы, играющих важную роль в развитии биосферы и человеческого общества. Учебное пособие может быть также полезно для специалистов в области экологии и рационального природопользования.

Литература

Аношко В. С. Инженерная география с основами прогнозирования. Мн.: БГУ, 2002. 207 с.

Антипин Е. Б. Изменение геологической среды Белорусского Полесья под воздействием геологоразведочных работ на нефть // Вестн. Белорус. ун-та. Сер. 2. 2000. № 1. С. 74-79.

Болдышев В. С. Охрана почв: Словарь-справочник. Мн.: Университетское, 1989. 159 с.

Вахромеев Г. С. Экологическая геофизика. Иркутск: Улисс, 1995. 212 с.

Вернадский В. И. Философские мысли натуралиста. М.: Наука, 1988. 519 с.

Витченко А. И. Геоэкология. Мн.: БГУ, 2002. 101 с.

Высоцкий Э. А., Демидович Л. А., Клементьев В. П. Проблемы рационального использования Старобинского месторождения калийных солей и охраны окружающей среды // Вестн. Белорус. ун-та. Сер. 2. 1993. № 1. С. 70-72.

Высоцкий Э. А., Демидович Л. А., Деревянкин Ю. А. Геология и полезные ископаемые Республики Беларусь: Мн.: Университетское, 1996. 184 с.

Гарецкий Р. Г., Каратаев Г. И. Основные проблемы экологической геологии // Литосфера. 1995. № 2. С. 33-41.

Геология окружающей среды / Ю. Е. Сает и др. М.: Недра, 1990. 332 с.

Геоэкология / В. А. Боков, А. В. Ена, В. Г. Ена и др. Симферополь: Таврия, 1996. 384 с.

Герасимов И. П. Экологические проблемы в прошлой, настоящей и будущей географии мира. М.: Наука, 1985. 238 с.

Говард А. Д., Ремсон И. Геология и охрана окружающей среды: Пер. с англ. Л.: Недра, 1982. 583 с.

Голодковская Г. А., Елисеев Ю. Б. Геологическая среда промышленных регионов. М.: Недра, 1989. 220 с.

Гольдберг В. М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. М.: Недра, 1984. 261 с.

Горшков Г. С. Экзогенные процессы освоенных территорий. М.: Недра, 1982. 286 с.

Елизарова Л. В. Экологические проблемы города Минска и пути их решения. Мн.: Кендар, 1998. 52 с.

Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 560 с.

Кадацкий В. Б. Биосфера как система. Мн.: Беларуская навука, 1997. 151 с.

Калинин М. Ю. Подземные воды и устойчивое развитие. Мн.: Белсэнс, 1998. 444 с.

Киселев В. Н. Основы экологии. Мн.: Университетское, 2000. 383 с.

Ковалев А. А., Губин В. Н., Денисова Н. Ю. Геоэкологическое картографирование. Мн.: Беларуская навука, 1998. 95 с.

Королев В. А. Мониторинг геологической среды. М.: Изд-во МГУ, 1995. 272 с.

Косаревич И. В., Шеметов В. Ю., Гончаренко А. П. Экология бурения. Мн.: Наука и техника, 1994. 119 с.

Котлов Ф. В. Изменения геологической среды под влиянием деятельности человека. М.: Наука, 1978. 263 с.

Кудельский А. В., Ясовеев М. Г. Перспективы подземного захоронения промышленных отходов на территории Белорусской ССР. Мн.: Наука и техника, 1989. 49 с.

Лукашев В. К. Геологические аспекты охраны окружающей среды. Мн.: Наука и техника, 1987. 327 с.

Лукашев К. И. Тревоги и надежды: изменяющаяся биосфера. Мн.: Наука и техника, 1987. С. 111.

Ляўкоў Э. А. Маўклівыя сведкі мінуўшчыны. Мн.: Навука і тэхніка, 1992. 215 с.

Марцинкевич Г. И. Использование природных ресурсов и охрана природы. Мн.: Университетское, 1985. 215 с.

Мелуа А. И. Космические природоохранные исследования. Л.: Наука, 1988. 175 с.

Мирошников Л. Д. Человек в мире геологических стихий. Л.: Недра, 1989. 192 с.

Мониторинг природной среды дистанционными и геодезическими методами / Под ред. А. А. Ковалева, В. Н. Губина. Мн.: ИГН АН Беларуси, 1996. 156 с.

Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. 650 с.

Питьева К. Е. Гидрогеологические аспекты охраны геологической среды. М.: Наука, 1984. 214 с.

Плотников И. И., Карцев А. А., Рогинец И. И. Научно-методические основы экологической гидрогеологии. М.: Изд-во МГУ, 1992. 62 с.

Природная среда Беларуси / Под ред. В. Ф. Логинова. Мн.:НОООО «БИП-С», 2002. 424 с.

Реймерс Н. Ф. Экология. М.: Россия Молодая, 1994. 367 с.

Сладкопевцев С. А. Основы экологии. М.: Изд-во МГУ, 1992. 132 с.

Теория и методология экологической геологии / Под ред. В. Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 1997. 368 с.

Эволюция почв мелиорируемых территорий Белоруссии / Под ред. С. М. Зайко, В. С. Аношко. Мн.: Университетское, 1990. 287 с.

Экологические функции литосферы / Под ред. В. Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 2000. 432 с.

Ясовеев М. Г. Геоэкологические исследования в условиях техногенеза // Вестн. Белорус. ун-та. Сер. 2. 2001. № 3. С. 115-121.

Учебное издание

Губин Валерий Николаевич

Ковалев Александр Андреевич

Сладкопевцев Сергей Андреевич

Ясовеев Марат Гумерович

ЭКОЛОГИЯ

ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ

СРЕДЫ

Учебное пособие

Редактор Л. В. Рутковская

Технический редактор Т. К. Раманович

Корректор Г. М. Добыш

Подписано в печать 29.11.2002. Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.

Печать офсетная. Усл. печ. л. 6,97. Уч.-изд. л. 7,0. Тираж 250 экз. Зак.

Белорусский государственный университет.

Лицензия ЛВ № 315 от 14.07.98.

220050, Минск, проспект Франциска Скорины, 4.

Отпечатано с оригинала-макета заказчика

в типографии УП «Промбытсервис».

Лицензия ЛП № 398 от 16.05.2000.

220114, Минск, Староборисовский тракт, 14.

Размещено на Allbest.ru