Особенности эколого-гидрогеологических исследований

Для решения экологических задач чаще всего используются такие виды гидрогеологических исследований, как картирование, мониторинг и прогнозирование.

Эколого-гидрогеологическое картирование. Объектом картирования является геологическая среда и (или) экогеологические системы. Среднемасштабное картирование (1: 200 000) дает наиболее наглядное представление о содержании эколого-гидрогеологической съемки. Это видно из легенды составляемых карт, которая состоит из трех блоков:

●естественное состояние геологической среды - типизация ландшафтных систем, геологические и геохимические условия, почвы и зоны аэрации, гидрогеологическая и геодинамическая обстановка;

●техногенные системы и объекты, и их воздействие на природную среду;

●техногенные изменения геологической среды, которые вызывает техногенная нагрузка.

Прежде всего, на карте показывают гидрогеологические, геохимические, геодинамические изменения среды. Специфика эколого-гидрогеологического картирования заключается не только в изучении техногенного воздействия, но также и наблюдениях за ландшафтом, растительностью, почвой, поверхностным стоком, климатическими факторами и др.

Мониторинг. Государственный мониторинг геологической среды ведется в настоящее время более чем в 60 геологических центрах. Исходную информацию для него получают с помощью режимных наблюдений, проводящихся на специальных полигонах и опорной режимной сети, включающей в себя тысячи наблюдательных скважин, источников и других водопунктов. Мониторинг подземной гидросферы позволяет решать задачи контроля за состоянием подземных вод, охраны их от загрязнения и истощения, ведения государственного водного кадастра, изучения экзогенных геологических процессов. Мониторинг подземных вод должен обеспечивать изучение естественного режима подземных вод и его изменения под воздействием техногенных факторов. Он может также дополняться наблюдениями за криогенными процессами, эндогеодинамическими явлениями (землетрясениями), состоянием пород (литомониторинг) и др.

Моделирование и прогнозирование процессов. Моделирование гидрогеологических процессов широко используется для решения экологических задач, в частности, для контроля и прогноза качества подземных вод, количественной оценки возможных изменений режима подземных вод (уровенного, температурного, химического состава, водопритоков и др.). По результатам проведенных расчетов и прогнозов возможен обоснованный выбор мероприятий по защите подземных вод от истощения и загрязнения.

В последние годы все чаще говорят, и не без оснований, что на нашей планете все меньше остается естественной природы и все больше становится окружающей среды. Поэтому решение эколого-гидрогеологических проблем ближайшего будущего следует искать, прежде всего, в сфере изучения состояния и перспектив развития процессов антропогенного происхождения. Очень важно правильно определить, как будет меняться климат планеты, как будут проявляться климатические циклы, как это скажется на круговороте воды вообще и в отдельных регионах, в какую сторону будет меняться водный баланс.

За последние сто лет во многих регионах нашей страны наблюдались весьма существенные колебания климатических характеристик: количество выпадающих осадков, испарения и испаряемости, температуры воздуха. Все это в той или иной мере сказывалось на условиях формирования подземных вод. Согласно прогнозу специалистов, климатические флуктуации будут только усиливаться, что приведет к возникновению экологических последствий различного масштаба. Существенный вклад в эти «последствия» могут внести подземные воды, если не остановить загрязнение атмосферы и окружающей среды.

Показатели хозяйственной деятельности человека часто сопоставимы, а иногда и превышают результаты естественных природных процессов. В прошлом веке среднегодовая температура воздуха атмосферы увеличилась на 0,4 ⁰ С, в нынешнем столетии такое увеличение температуры воздуха может происходить каждые 10 лет. Чтобы этого не произошло, каждая страна должна ввести ограничения выбросов углекислого газа, как это предписывают Киотские соглашения.

В последние десятилетия в атмосферу выбрасывается до 200 млн т пылеватых частиц, в том числе частиц, содержащих медь, цинк, свинец. Внушительны и другие данные, характеризующие вмешательство человека в природную среду, т/год:

Вносимые удобрения 3 ∙ 10⁸

^{Мусороотходы} 20 ∙ 10⁹

^{Добыча полезных ископаемых} 5 ∙ 10⁹

Добыча и переработка горных пород (поло-

вина уходит в отвалы) 1∙ 10¹²

Добавим к этому 55 ∙ 10¹¹ м³/год промышленно-бытовых и сточных вод и до 10⁹ м³/год газовых выбросов.

Масштабы промышленного производства все время растут. Этого избежать невозможно, но при усилении техногенной нагрузки на природную среду, у человечества остается только одна альтернатива выживания – рациональное и безопасное природопользование. Подземные воды являются одним из важнейших компонентов природопользования, поэтому их охрана от истощения и загрязнения является важнейшей и, можно сказать, жизнеопределяющей для человечества. По заключению В.И. Вернадского, если равномерно распределить по поверхности Земли пресную и соленую воды, то первые образуют слой мощностью 2 м, а вторые – 1750 м. Это показывает, насколько хрупка и тонка пленка пресных вод на нашей планете, как легко ее разрушить или сделать непригодной для существования живого. В 1985 г. ЮНЕСКО провозгласило, что пресные подземные воды являются последним резервом человечества. При всей категоричности этой оценки следует признать, что в подземных резервуарах легче сохранить и защитить пресные воды. Это одна из главных задач, которую должна решать экологическая гидрогеология.

Литература

1. Гидрогеология (под р. В.М. Шестакова и М.С. Орлова) издательство МГУ, 1984

2. Кирюхин В.А., Коротков А.И., Павлов А.Н. Общая гидрогеология, Л., Недра, 1988

3. Кирюхин В.А. Общая гидрогеология, учебник, СПб, 2008, 439 с.

4. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод.- М. Наука, 2004, 677 с.

5. Климентов П.П., Богданов Г.Я. Общая гидрогеология. М., Недра, 1977

6. Матусевич В.М., Рыльков А.В., Ушатинский И.Н. Геофлюидальные системы и проблемы нефтегазоносности Западно-Сибирского мегабассейна, Тюмень, ТюмГНГУ, 2055, 224с.

7. Матусевич В.М., Матусевич А.В. Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии. Учебное пособие Тюмень, ТюмГНГУ, 2005, 104 с.

8. Пиннекер Е.В. Основы гидрогеологии, т.1 Общая гидрогеология СО АНСССР, Новосибирск, 1980, 226 с.

9. Шварцев С.Л. Общая гидрогеология. М., Недра, 1996, 424 с.

10. Шварцев С.Л., В.И. Вернадский – основатель современной гидрогеохимии. В кн. «Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода-порода». Том 1. Изд-во СОРАН, Новосибирск, 2005, с. 9-23.

Дата добавления: 2014-01-07