Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Геолого-экологические исследования и картографирование (Геоэкологическое картирование): Учебное пособие

Голосов: 18

В пособии рассмотрены виды и методы геолого-экологических исследований. Представлена методика полевых исследований и методика составления геоэкологических карт. Обобщен опыт специалистов, изучающих эти вопросы. Для студентов геолого-экологических специальностей, а также для специалистов в области экологии и охраны окружающей среды.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
                   Н.К.Андросова




        Геолого-экологические
           исследования и
         картографирование

  (Геоэкологическое картирование)


              Учебное пособие




                       Москва
Издательство Российского университета дружбы народов
                        2000


ББК 26.3
А 66
     Рецензент: С.А.Сладкопевцев, д-р техн. наук, проф. кафедры
природопользования Московского государственного университе-
та геодезии и картографии


       Андросова Н.К.
А 66 Геолого-экологические исследования и картографирование
     (Геоэкологическое картирование): Учеб. пособие. – М.:
     Изд-во РУДН, 2000.


ISBN 5-209-01230-1

     В настоящем пособии рассмотрены виды и методы геолого-
экологических исследований. Представлена методика полевых иссле-
дований и методика составления геоэкологических карт. Обобщен
опыт специалистов, изучающих эти вопросы.
     Для студентов геолого-экологических специальностей, а также
для специалистов в области экологии и охраны окружающей среды.


ISBN 5-209-01230-1                                 ББК 26.3


    Отв. редактор В.Д.Скарятин, д. г.-м. н., профессор РУДН

                Компьютерный набор Т.И.Барановой
               Компьютерная верстка А.И.Новоселова


                        © Издательство Российского университета
                         дружбы народов,2000г.
                        © Н.К.Андросова,2000г.



                                2


                         Введение
     Технический прогресс приводит к увеличению интенсивно-
сти вредного воздействия на окружающую среду. Одновременно
с его развитием появились более современные методы и средства
контроля и прогноза состояния природной, в том числе и геоло-
гической среды.
     Геологическая среда – верхняя часть земной коры, с которой
связана хозяйственная деятельность человека. Она является важ-
нейшим компонентом экосистем. В понятие «геологическая сре-
да» одни исследователи включают горные породы, почвы, под-
земные воды, природные газы (Н.И. Плотников, 1998), другие –
также поверхностные воды и биоту (Е.М. Сергеев, 1979).
    Геологическая среда и происходящие в ней процессы ока-
зывают влияние на среду обитания человека и его здоровье.
     В настоящее время одной из задач в области изучения гео-
логической среды является совершенствование методов и мето-
дики геолого-экологических исследований.
     Геолого-экологические исследования включают геоэкологи-
ческое картирование (геоэкологическую съемку) и геоэкологиче-
ский мониторинг за конкретными природными и техногенными
объектами.
    Геолого-экологические исследования позволяют получать
информацию по экологическому состоянию геоэкологической
среды, выявлять источники загрязнения и оконтуривать загряз-
ненные участки, прогнозировать изменения среды, разрабатывать
необходимые природоохранные мероприятия.
     Геолого-экологические исследования – новый вид исследований.
Поэтому необходимо помнить, что методические рекомендации, ру-
ководства, требования к их проведению, разработанные рядом инсти-
тутов (ВСЕГИНГЕО, ИМГРЭ, ВИМС, АЭРОГЕОЛОГИЯ и др.), ко-
торые использовались при написании пособия, по мере накопления
информации будут в дальнейшем корректироваться.



                               3


       1. Цель и задачи геолого-экологических
                     исследований
    Геолого-экологические исследования и картографирование
проводятся в разных масштабах.
     Мелкомасштабные исследования (1:1000000 - 1:500000) вы-
полняются при изучении глобального и регионального фонового
состояния геологической среды, характера нарушения ландшаф-
та1.
     Среднемасштабные (1:200000 - 1:100000) – при изучении
состояния и изменения геологической среды в районах с напря-
женной экологической обстановкой и определения участков для
постановки крупномасштабных работ.
     Крупномасштабные исследования (1:50000 - 1:25000) про-
водятся в районах экологического бедствия, прилегающих к про-
мышленным комплексам и промышленно-городским агломера-
циям.
     Детальные (1:10000 и крупнее) – для изучения конкретных
объектов.
     Целью геолого-экологических исследований является оцен-
ка экологического состояния геологической среды.
К основным задачам относятся:
• предварительная оценка экологического состояния и районирова-
  ние территории России и крупных регионов;
• выделение районов с природным повышенным фоновым содержа-
  нием токсичных элементов;
• выявление техногенных факторов, воздействующих на геологиче-
  скую среду, и оценка характера их влияния;
• изучение, оценка и прогноз техногенных изменений;
1
 Ландшафт – единая территория с однотипным рельефом, геологическим строением,
климатом, общим характером поверхностных и подземных вод, закономерным сочета-
нием почв, растительных и животных сообществ.




                                       4


• обоснование мероприятий по рациональному использованию недр
  и размещению стационарной сети по наблюдению и контролю;
• выделение территорий для более детальных исследований;
• детальное изучение конкретных объектов [19,20,21].




                              5


         2. Виды и методы исследований
     Геолого-экологические исследования включают геоэкологи-
ческое картирование и геоэкологический мониторинг за конкрет-
ными природными и техногенными объектами.
    Геолого-экологические исследования выполняются как в
процессе геологоразведочных работ, так и самостоятельно.
    Специализированные исследования проводят в местах рас-
положения разведываемых месторождений полезных ископае-
мых, горнодобывающих и нефтеперерабатывающих комплексов,
предприятий химической и металлургической промышленности,
АЭС и т.д.
     На месторождениях изучают природные геохимические
аномалии, связанные с конкретными полезными ископаемыми,
оценивают степень нарушенности компонентов окружающей
среды, уровень загрязнения и его влияние на растительность, жи-
вотный мир и здоровье человека. На поисковой стадии учитыва-
ется характер и устойчивость природной среды, возможные из-
менения геологической среды; на стадии разведки изучают каче-
ственные и количественные характеристики изменения геологи-
ческой среды.
     Геолого-экологические исследования включают аэрокосми-
ческие, геологические, геофизические, геохимические, гидрогео-
логические, инженерно-геологические и другие виды исследова-
ний с соответствующими им методами.
     Так, аэрокосмические исследования состоят из аэрокосми-
ческих наблюдений и дешифрирования снимков, причем наибо-
лее эффективным является ландшафтно-индикационный метод
дешифрирования.
     При геологических исследованиях выполняют наземные
маршруты с описанием ситуации и с отбором проб, сетевое опро-
бование горных пород, опробование по створам и трансектам.




                               6


    Геофизические – включают, прежде всего, гамма-съемку,
гамма-спектрометрическую съемку, гамма-каротаж и другие ме-
тоды.
     При геохимических исследованиях применяют методы ли-
тогеохимического, атмогеохимического, гидрохимического, био-
геохимического и геохимического опробования.
     Гидрогеологические – используют методы маршрутных на-
блюдений с описанием естественных выходов подземных вод,
методы опробования подземных вод, опытно-инфильтрационный
и другие.
     При инженерно-геологических и геокриологических иссле-
дованиях применяют некоторые из вышеперечисленных методов.
Вопросы для проверки:
• Какова цель геоэкологических исследований?
• Перечислите задачи геоэкологических исследований.
• В каком масштабе ведутся геоэкологические исследования и кар-
  тографирование?
• Перечислите виды и методы геоэкологических исследований.




                               7


         3. Аэрокосмические исследования

3.1. Использование аэрокосмической техники для оценки эко-
         логического состояния геологической среды
     Аэрокосмические исследования позволяют получить ин-
формацию о характере рельефа, разломной тектонике, гидрогра-
фии, проявлении экзогенных и эндогенных геологических про-
цессов, почвах, частично о горных породах, техногенных объек-
тах, о распространении ореолов техногенных загрязнений геоло-
гической среды. По снимкам выделяют границы ландшафтов, оп-
ределяют контрольные участки для полевых наблюдений.
     При помощи аэрокосмического мониторинга можно оценить
современное состояние геологической среды, проследить дина-
мику ее изменения и наметить необходимые мероприятия по ли-
квидации негативных последствий [2].
Преимущества подобных исследований:
•   изучение обширных территорий,
•   анализ нескольких компонентов природы в их взаимосвязи,
•   высокая оперативность и эффективность контроля,
•   непрерывность и повторяемость во времени.

     Аэрокосмические методы используются для исследований в
любом масштабе, но являются основными для мелкомасштабного
картирования.
     Аэрокосмические исследования основаны на расшифровке
материалов, полученных с летательных аппаратов. Аэросъемку
производят с высоты до 12 км самолетами АН-28, 30; ИЛ-14; АН-
2; ТУ-134 и вертолетами МИ-28 и т.д. Космическую съемку осу-
ществляют с помощью искусственных спутников Земли (ИСЗ),
пилотируемых космических кораблей, автоматических межпла-
нетных (МКС) и долговременных орбитальных станций (ОС).



                                 8


     В России широко используется ИСЗ типа МЕТЕОР, РЕ-
СУРС, ЭЛЕКТРО, ОС МИР, КА АЛМАЗ, МКС АЛЬФА и др. За
рубежом известны американские: LANDCAT, GMSP и др.; ка-
надский RADARSAT, европейские: POES, GOES, EVMECAT,
SPOT; японские: GMS, JERS. В последние годы появились малые
спутники массой от 50 до 300 кг. Ежегодно на орбиту выводятся
в среднем восемь новых ИСЗ, а всего в космосе в настоящее вре-
мя находится порядка 250 ИСЗ. Для координации действий по
разработке и запуску ИСЗ для научных целей создан междуна-
родный комитет GEOS.
     Самолеты и космические носители оснащены обширными
комплексами аппаратуры. Использование современных много-
волновых приборов (радиометров, спектрометров, поляриметров,
скаттерометров, радарных и лидарных систем) позволяет контро-
лировать и предупреждать последствия природных и техноген-
ных катастроф.
     Оптические и инфракрасные приборы могут регистриро-
вать нарушения рельефа, наводнения, загрязнение океанов неф-
тью и т.д. При большой облачности используют СВЧ-радиометры
и радары высокого разрешения. Многозональные сканирующие
устройства, СВЧ-радиометры, радиолокаторы позволяют выявить
антропогенное загрязнение территории, определить состояние
почв, снежного и ледового покрова, контролировать опустынива-
ние, исследовать зоны вечной мерзлоты.

            3.2. Методы аэрокосмической съемки
     Аэрокосмическая съемка подразделяется на фотографиче-
скую, телевизионную, многозональную, спектрометрическую,
ультрафиолетовую, инфракрасную (тепловую), радиотепловую,
радиолокационную и лазерную (лидарную).
    Фотографическая съемка выполняется фотоаппаратами на
фотопленке, которую затем доставляют на Землю для дальней-
шей обработки и получения плановых и перспективных снимков.




                              9


      При телевизионной съемке изображение проектируется на
приемное устройство – видикон. С видикона электрические сиг-
налы по радиоканалу поступают на Землю или записываются на
магнитную пленку с последующей передачей. Съемка осуществ-
ляется с помощью телевизионных камер (кадровая) или скани-
рующих устройств. При кадровой съемке проводится последова-
тельная экспозиция различных участков поверхности и передача
изображения по радиоканалам. При сканерной съемке изображе-
ние формируется из отдельных полос, получающихся в результа-
те ''просматривания" местности лучом поперек движения носите-
ля (сканирование). Изображение получается в виде непрерывной
ленты. Со сканирующих устройств информацию непосредствен-
но с магнитных лент можно вводить в ЭВМ [2].
     Многозональная съемка выполняется как с помощью фото-
графических (МКФ-6,4 ЗЕНИТ АЭРО-707) , так и электронно-
оптических сканирующих систем (Фрагмент). Снимки получают
в различных зонах спектра. Обработка таких снимков дает воз-
можность использовать синтезированные псевдоцветные изобра-
жения.
     Перечисленные виды съемки позволяют наблюдать за тай-
фунами, ураганами, изучать динамику состояния природной сре-
ды, характер антропогенного загрязнения (табл. 1).
     Спектрометрическую съемку проводят специальными при-
борами - спектрографами, которые измеряют коэффициенты
спектральной яркости природных объектов относительно этало-
на. Спектрометрическая съемка позволяет создавать банк данных
о спектральных характеристиках различных объектов и типах
подстилающей поверхности, регистрировать концентрацию СО2,
малых примесей (SO2, CLO, NO2), аэрозолей и озона.
     Ультрафиолетовая съемка осуществляется с использованием
специальных источников излучения и фотоумножителей в каче-
стве приемников. Её разновидность – флуоресцентная съемка –
используется для обнаружения урановых месторождений, нефти
и газов, способных светиться при облучении ультрафиолетом.



                             10



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика