CC BY
35Геоэкологические исследования при комплексном развитии территорий Geoecological research on the integrated development of territories
Ь Л МОСКОВСКИЙ
■p ЭКОНОМИЧЕСКИЙ Ч^Л ЖУРНАЛ
УДК 574.9 DOI 10.24411/2413-046Х-2019-19077 Михайлова Анна Дмитриевна,
кандидат экономических наук, доцент кафедры Землеустройство и кадастры, Уральский государственный лесотехнический университет г. Екатеринбург
Мезенина Ольга Борисовна, доктор экономических наук, доцент, заведующий кафедрой Землеустройство и кадастры, Уральский государственный лесотехнический университет, г. Екатеринбург
Старикова Мария Александровна, направление Землеустройство и кадастры, Уральский государственный лесотехнический университет г. Екатеринбург
Mikhaylova Anna Dmitrievna, [email protected]
Mezenina Olga Borisovna, [email protected]
Starikova Maria Alexandrovna, [email protected]
Аннотация. Геоэкологические исследования, с использованием научного обоснования, необходимо проводить при разработке различных вариантов освоения и перспективного развития территорий. При выборе оптимального варианта по комплексному освоению и планированию территории, целесообразно рассматривать проблему природопользования в целом.
Summary. Geoecological researches with science usage needed to be done while creating different ways of mastering and future development. In choosing an optimal option for integrated development and planning territory, it's useful to consider environmental management at all.
Ключевые слова: геопотенциал территории;геоэкологические исследования;природные и техногенные процессы; комплексное развитие территорий.
Keywords: geopotential of the territory; geoecological studies; natural and man-made processes; integrated development of territories.
Немного теории. Одной из важных составляющих при анализе и оценки территории является ее природно-ресурсный потенциал. В научных и практических работах отмечается двойственный характер природно-ресурсного потенциала. С одной стороны, это тела и силы природы, а с другой — ценности экономические. Н. Ф. Реймерс дает несколько определений природно-ресурсного потенциала, которые можно объединить в две группы.
Во-первых, это та часть природных ресурсов Земли, которая может быть реально вовлечена в хозяйственную деятельность при данных технических и социально-экономических условиях общества, при условии сохранения среды жизни человечества.
Во-вторых, это совокупность природных ресурсов, условий и процессов, которая составляет основу жизнедеятельности общества и противостоит ему как объект антропогенного воздействия [1].
При разработке основ природопользования представляется исключительно важным определить, какая же часть природных ресурсов (составляющих природно-ресурсного потенциала, исходя из первого определения) может быть реально вовлечена в хозяйственную деятельность при условии сохранения среды жизни человечества.
Для определения природно-пространственного потенциала территории необходимо провести комплексные геоэкологические исследования и дать полный анализ перспективного использования с максимальным сохранением имеющихся ресурсов. При определении времени на перспективное развитие важно учесть несколько этапов: первый -краткосрочный на 25-30 лет, второй - среднесрочный 30-50 лет, и долгосрочный до 100 лет.
Под объектом данных исследований подразумевается геоэкологическая система, включающая в себя такие элементы, как растительный и животный мир, включая человека, геологическую среду и техногенные объекты, а основной задачей является изучение и оценка изменений геологической среды в результате хозяйственной деятельности человека.
В нашем исследовании необходимо представить виды геоэкологических исследований, применяемые при различных видах хозяйственного освоения территорий.
Геоэкологические исследования направлены на решение вопросов взаимодействия природы и общества, связанных с геоэкологической оценкой последствий хозяйственной
деятельности, качества среды обитания и выработкой рекомендаций по рациональному природопользованию [2].
Геоэкологические исследования оперируют следующим комплексом методов: геологическими, геохимическими, геофизическими, гидрогеологическими, геоморфологическим, геокриологическими. В результате интерпретации полученных данных устанавливаются явления, процессы, свойства и зависимости, которые выступают как геоэкологические факторы, то есть отражают те или иные стороны взаимодействия литосферы, атмосферы, гидросферы с биосферой.
К геологическим исследованиям относятся те из них, которые направлены на изучение свойств геологической среды, петрологического характера горных пород и геодинамических процессов. Петрологические свойства горных пород обусловлены их минеральным и химическим составом, структурой и текстурой, условиями залегания и теми изменениями, которым они подвергаются в недрах земной коры и на ее поверхности. Геодинамические процессы, протекающие как внутри земной коры, так и на ее поверхности, выражаются в форме тектонических движений, сейсмических и вулканических процессов.
Петрологические свойства горных пород в сочетании с геодинамическими процессами определяют место и время возникновения, а также характер геоэкологических факторов. Практика показывает, что отсутствие или слабое знание состояния геологической среды нередко приводит к катастрофическим последствиям. Ярким примером подобного являются масштабные разрушения при землетрясениях. Так, недоучет сейсмоактивности Северного Сахалина привел в 1995 году к гибели 2040 жителей Нефтегорска из 3197, проживавших там до землетрясения.
Трагичные ситуации возникают и при проходке подземных и наземных горных выработок, особенно тогда, когда о себе дают знать разломы и плывуны, о которых ранее отсутствовали сведения и которые не были вовремя откартированы.
На основании геологических исследований выявляют особенности проявления геологических процессов, оконтуривают геопатогенные зоны, определяют их характер и степень функционирования [3].
Геохимические исследования изучают распространение химических элементов или химических соединений в горных породах, атмосфере, природных водах, растительном покрове, организме животных. В последние годы их широко применяют в практике геоэкологических работ. Особенно привлекательны методики специальных геохимических съемок и картирования определенных территорий, в том числе и городских агломераций.
Они проводятся в целях выявления мест повышенных концентраций химических элементов, оконтуривания и оценки величины геохимических аномалий и в первую очередь для определения контуров распределения токсичных и радиоактивных элементов.
Согласно научным исследованиям [2,4], основные вопросы, рассматриваемые в рамках геохимических исследований, должны быть следующие:
- дифференциация геохимических аномалий на геогенные и техногенные при оценке состояния окружающей среды. Это даст возможность более достоверно устанавливать источники геохимического загрязнения и их размеры;
- комплексные геохимические исследования по современному опробованию вод, почв и донных отложений, позволяющие наиболее достоверно выяснить основные геохимические особенности исследуемой территории по результатам геохимического опробования;
- использование результатов анализа проб, отобранных в процессе региональных геохимических съемок, для оценки состояния окружающей среды;
- целесообразность комплексного характера работ по изучению окружающей среды с привлечением специалистов соответствующего профиля.
Геофизические методы исследований позволяют: изучить степень воздействия удаленных подземных ядерных взрывов, и влияние взрывов при подземных разработках месторождений полезных ископаемых на пласты горных пород; определить сейсмогенный режим водохранилищ и степень воздействия, оказываемого на поверхность литосферы во время запуска крупных ракет; решить задачи по предупреждению в подземных горных выработках горных ударов, обрушений, затоплений [2].
Особое место в ряду геофизических исследований занимают радиометрические (радиоактивные) методы, основанные на выявлении и изучении радиоактивности различных объектов. Повышенные концентрации радиоактивных элементов в природных объектах связаны как с естественными источниками, например, гранитоидные массивы, так и с активной деятельностью человека. На основании подобных измерений проводятся работы по районированию территории России по степени опасности, вызываемой естественными радиоактивными элементами, а также радиационной опасности, связанной с деятельностью человека.
Гидрогеологические исследования направлены на изучение условий залегания, режима, физических и химических свойств подземных вод, их связи с горными породами, атмосферой и поверхностными водами. Известно, что от особенностей залегания и режима подземных вод в значительной степени зависят многие процессы, протекающие на земной поверхности и оказывающие существенное влияние на природную среду.
К числу актуальных проблем изучения подземных вод хозяйственно-питьевого назначения относятся контроль качества и прогноз его изменений, а также выработка практических рекомендаций по сохранению и улучшению этого качества. В этом отношении наиболее перспективны расчеты допустимых загрязняющих нагрузок на подземные воды различных геохимических типов, и решение проблемы управления качеством подземных вод непосредственно в водоносных горизонтах [5,6].
С помощью геокриологических методов исследований изучают строение, состав, свойства и распространение многолетнемерзлых грунтов и толщ земной коры, а также процессы, связанные с их промерзанием и оттаиванием [7].
Многолетнемерзлые грунты, почвы и толщи занимают около 20% поверхности суши. Они являются существенным препятствием для осуществления хозяйственной деятельности человека, начиная от прокладки транспортных магистралей до возведения промышленных и жилых зданий. Основными методическими принципами геокриоэкологии являются мониторинг и анализ эволюции геокриосистем под влиянием внешних условий их существования и развития.
С помощью геоморфологических методов изучают все многообразие форм рельефа, которые возникают в результате совместного воздействия эндогенных и экзогенных процессов на геологическую среду. Наряду с природными процессами определенные формы рельефа создаются и в результате хозяйственной деятельности человека.
Для обеспечения геоэкологических исследований надежными данными в настоящее время используются разнообразные методы по их получению.
С помощью электроразведочных методов были получены положительные результаты при изучении загрязнения подземных вод и картировании фильтрационных потоков на больших глубинах [8].
Аэрокосмические методы изучения земной поверхности, проведенные за последние десятилетия, внесли существенный вклад в геологическую науку. Главными достоинствами этого метода являются достоверность и объективность информации, возможность получения изображения любой степени генерализации, оперативность получения информации и возможность одновременного изучения внешних геосфер Земли.
Наиболее эффективными средствами аэрокосмического зондирования являются фотографические системы, которые обладают высоким разрешением и возможностью получения стереоэффекта. Космическая информация имеет первостепенное значение для быстрого обнаружения катастрофических природных и антропогенных явлений. С ее помощью удается обнаружить характер и последствия крупных землетрясений или
извержений вулканов, развитие оползневых явлений, сбросов в воды Мирового океана вредных отходов, аварии танкеров, масштабные выбросы в атмосферу вредных и отравляющих веществ. В связи с тем, что наблюдения ведутся на волнах различной длины — в оптическом, инфракрасном и радиоволновом диапазонах, предоставляется возможность наблюдать земную поверхность не только в естественном изображении, но и рассмотреть ее тепловое поле с температурными аномалиями, получать качественные изображения независимо от времени суток и размеров облачности.
Большое значение для геоэкологических исследований приобрели аэрогаммаспектрометрические и тепловые методы. Они оказались особенно эффективными для выявления и контроля загрязнения акваторий, процессов самовозгорания на свалках и в терриконах, лесных пожаров, подземных пожаров торфяников и горючих полезных ископаемых.
Кратко представим в нашей статье анализ различий в геоэкологическом картировании в российских и зарубежных исследованиях.
Существуют определенные различия в концепции геоэкологического картирования в России и ряде зарубежных стран (Германия, Норвегия, Испания). Главное из них заключается в том, что в России существует четкое разграничение объектов исследований между ведомствами. Материалы к планировкам до сих пор создаются группами отраслевых специалистов и сводятся лишь к характеристике региона. Соответственно планы по застройке или освоению новых территорий ограничиваются характеристикой региона и учитывают только социально-экономические условия и особенности инфраструктуры, а возможные риски практически не учитываются ни в проектах, ни в стратегиях развития.
Однако для целостного понимания социально-эколого-экономических проблем требуется учет территориальных особенностей, которые затрагивают вопросы устойчивости геологической среды к возрастающим нагрузкам, таким как, водоснабжение, водоотведение, утилизация отходов и т.п. Кроме того, в практических целях большое значение имеет характер связей, действующих в природной системе, выявить которые возможно только при комплексном изучении антропогенного воздействия на окружающую среду.
В зарубежных странах экологические исследования проводятся комплексно и с учетом экономических факторов. Конечным этапом геоэкологических исследований является составление карт риска освоения территорий. Подобные карты дают представление о характере негативных процессов, возникающих при строительстве и эксплуатации
месторождений полезных ископаемых и в процессе иных видов хозяйственной деятельности.
Основные выводы исследования.
Для рационального природопользования и комплексного развития территорий необходимо проводить геоэкологические исследования с составлением общих карт, в которые должны быть включены:
- геологическая карта с указанием гидродинамических процессов и характеристикой горных пород, а также почвенная карта, с указанием распространения химических элементов и соединений в почве;
- специальные карты, учитывающие региональные особенности;
- гидрогеологическая карта, с указанием условий залегания, режима, физических и химических свойств подземных вод;
- карта минеральных ресурсов, с указанием глубины залегания полезных ископаемых;
- карты сельскохозяйственной продуктивности, лесистости и др.;
- карты резервных территорий для добычи полезных ископаемых;
- карты использования подземных вод;
- карты населения с перспективным приростом (или убытком) с учетом миграционного перемещения;
- карты экономического состояния регионов с перспективной составляющей и др.
Базируясь на подобных исследованиях, с использованием научного обоснования, можно разрабатывать различные варианты моделей общих ситуаций, которые последуют после проектируемых преобразований. В итоге выбрать оптимальный вариант по комплексному развитию территории, имея в виду проблему природопользования в целом.
В частности, с помощью геоэкологических исследований можно выполнять экологическое обоснование хозяйственной деятельности при разработке инвестиционной документации (программы отраслевого и территориального развития, программы комплексного использования и охраны природных ресурсов, схемы инженерной защиты территории, схемы районных планировок), градостроительной документации (разработка генпланов населенных пунктов,
проектов детальной планировки), проектной документации (разработка проектов и рабочей документации для строительства зданий и инженерных сооружений, проектов землепользования) и для организации экологического мониторинга.
Список литературы
1. Жеурова, С.В. Природно-ресурсный потенциал приморского края и некоторые современные методы оценки природно-ресурсного потенциала //Территория новых возможностей. Вестник Владивостокского государственного университета экономики и сервиса. № 2(6), 2010 - с. 109-115.
2. Парфенов, В.Г., Сивков, Ю.В. Геоэкология// учебное пособие /Тюменский индустриальный университет, 2015.- 176 с.
3.Попова, О.Г, Попов, М.Г., Аракелян, Ф.О., Недядько, В.В., Васютинская, С. Д. Основные результаты по локальному сейсмо-экологическому мониторингу в разных регионах Российской Федерации //Геоэкология , № 6, 2016 - с. 483-486
4. Соловов, А.П., Архипов, А.Я., Бугров, В.А., Воробьев, С.А., Гершман, Д.М., и др.// Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых-М. 1990.
5. Дашко, Р.Э., Карпова, Я.А. Совершенствование подходов к оценке гидрологических исследований в составе инженерных изысканий на территории мегаполисов (на примере Санкт-Петербурга)// Геоэкология, № 2, 2016- с. 179-191.
6. Горобцов, Д.Н., Никулина, М.Е. и др. Оценка современного состояния месторождений подземных вод нераспределенного фонда недр республики Крым// Геоэкология, № 1, 2018 - с. 13-21.
7. Холмянский, М.А., Карташёв, А.О. и др. Криолитозона Северо-Западного Арктического шельфа России //Геоэкология, № 1, 2018- с. 3-13.
8. Фоменко, Н.Е., Закруткин, В.Е., Скляренко, Г.Ю., Гапонов, Д.А. Мониторинг динамики подземных вод в Восточном Донбассе по результатам скважинной электроразведки/ Известия высших учебных заведений// Северо-Кавказский регион.-Естественные науки, 2016.
