Экологическая геохимия

Экологическая геология
Экологическая геология и ее
структура. Часть 2
1
Эколого-геологические условия
• Под эколого-геологическими условиями (обстановкой)
следует понимать совокупность конкретных
экологических свойств (функций) литосферы, отражающих современное или палеосостояние условий
жизнедеятельности живых организмов в данном объеме
литосферы как среде их обитания.
• Эта обстановка может изменяться как от места к месту, так и
во времени в пределах одного массива, одного района. В
последнем случае эколого-геологическая обстановка как бы
проходит ряд своих состояний, трансформируясь во
времени от одного из них к другому.
• В условиях техногенеза и вследствие развития природных
катастрофических процессов такие изменения происходят
очень быстро, нередко практически мгновенно, даже с
исторической точки зрения.
2
Роль экологических функций
литосферы в формировании экологогеологических условий
• В формировании эколого-геологических условий
ведущая роль может принадлежать как всем
экологическим функциям, действующим
одновременно, так и, по существу, какой-либо
одной функции, например, геодинамической,
которая в данный период по своей интенсивности
или масштабу оказывает наибольшее воздействие
на биоту и как бы подавляет роль других функций.
• В последнем случае следует говорить об экологогеодинамических условиях, экологогеохимических условиях, эколого-геофизических
условиях.
3
Состояние эколого-геологической
обстановки
• Изменения эколого-геологических условий могут
происходить достаточно быстро.
• Этапные особенности рассматриваемого объекта –
эколого-геологической системы следует назвать
состоянием эколого-геологической обстановки
(условий).
• Содержание этого понятия определяется так:
состояние эколого-геологической обстановки
(условий) – временное ее состояние, оцениваемое спецификой проявления одного, нескольких или
совокупностью экологических свойств (функций)
литосферы в данный момент времени, определяющих
степень (уровень) благоприятности и возможности
проживания живых организмов.
4
Способ оценки состояния экологогеологической обстановки
• Состояние эколого-геологической обстановки
оценивается через врéменное состояние определенных
свойств литосферы и характеризует уровень
воздействия этих свойств на живые организмы.
• Оценка экологического состояния литосферы должна
включать:
– определение уровня ресурсного и энергетического
воздействий на живые организмы со стороны литосферы
– указание на специфические реакции на это воздействие
живой материи.
• Этот критерий пригоден для живых организмов всех
уровней организации экосистемы.
5
Логическая структура
экологической геологии
А – «собственная часть» логической основы логической структуры экологической геологии;
Б – части логической структуры геологических
наук, используемые экологической геологией:
Б1 – инженерная геология,
Б2 – геокриология,
Б3 – гидрогеология,
Б4 – геохимия,
Б5 – геофизика,
Б6 – геология полезных ископаемых,
Б7 – неотектоника,
Б8 – сейсмотектоника,
Б9 – геоморфология,
Б10 – историческая геология и палеонтология,
Б11 – петрология и литология,
Б12 – минералогия;
В – контуры общего поля логической структуры
экологической геологии
6
Элементы собственной части
логической структуры экологической
геологии
• положение о том, что структура, свойства и пространственные
закономерности в строении приповерхностной части литосферы и
ее экологические функции есть результат историко-геологического
развития во взаимодействии с внешними природными средами и
техносферой;
• положение о том, что динамика (скорость, характер движения)
литосферы, ее компонентов и изменение экологических функций
обусловлены их природными свойствами, видом и интенсивностью
взаимодействия с внешними, в том числе техногенными, средами;
• закон соответствия при взаимодействии организмов с окружающей
средой;
• закон соответствия характера развития общества и состояния
природной среды (основной экологический закон).
7
Уровни организации литосферы
рассматриваемые экологической
геологией
• Элементарный
геофизический (физические поля и частицы), атомномолекулярный (элементы, соединения),
минералогическо-петрографический (минералы, горные
породы);
• локальный геологический
массивы горных пород, стратиграфо-генетические
комплексы горных пород;
• региональный
геологические формации, структурные этажи,
региональные геосистемы;
• планетный (геооболочки).
8
Роль наук геологического цикла в изучении
экологических функций разных уровней
организации литосферы
Планетный
Региональный Локальный Элементарный
ГМПИ
Р
Р
Р
Гидрогеология
Р
Р, Д, Х
Р, Д, Х
Инженерная геология
Д
Р, Д
Р, Д
Д, Х
Геокриология
Д
Р, Д
Р, Д
Д
Геотектоника
Д, Х, Ф
Д, Ф
Ф
Сейсмотектоника
Д
Д
Геоморфология
Д
Д
Д
Геохимия
Х
Р, Х
Р, Х
Х
Геофизика
Ф
Д, Ф
Ф
Ф
Д
Д
Историческая геология
Минералогия
Р
Петрология
Р
Литология
Р
Функции: Р — ресурсная, Д — геодинамическая, Х — геохимическая, Ф — геофизическая
9
Структура экологической геологии
как науки
• В составе экологической
геологии выделяется несколько
научных разделов,
ответственных за изучение
определенных экологических
функций литосферы.
• Таковыми являются:
–
–
–
–
экологическое ресурсоведение (1),
экологическая геодинамика (2),
экологическая геохимия (3),
экологическая геофизика (4)
10
Экологическое ресурсоведение
•
•
Экологическое ресурсоведение исследует весь спектр вопросов и проблем,
связанных с обеспечением биоты и, в первую очередь, человеческого
сообщества минерально-сырьевыми ресурсами литосферы и ресурсами
геологического пространства с позиций использования его для нужд
человечества в эпоху активного техногенеза.
Акцент в исследованиях делается не на поиски и подсчет запасов полезных
ископаемых, а на оценку их соответствия современному уровню
потребления и рационального использования с учетом экологических
последствий. Для выполнения этих исследований должны привлекаться
методы ряда геологических наук:
– геология полезных ископаемых,
– гидрогеология (минеральные сырьевые ресурсы),
– инженерная геология и геокриология (ресурсы геологического пространства).
•
Кроме того, эти исследования должны быть социально ориентированы, что
подразумевает их тесную связь с социально-экономическими науками, а в
практическом отношении – деловой контакт экологов-геологов с
экономистами, социологами, представителями директивных органов и
проектных институтов.
11
Экологическая геодинамика
•
•
Экологическая геодинамика исследует морфологические, ретроспективные
и прогнозные задачи, связанные с изучением воздействия природных и
антропогенных геологических процессов на биоту как с позиций оценки
возможных катастроф, так и комфортности её проживания.
Выполняемые исследования опираются на методы наук:
–
–
–
–
•
•
инженерная геология,
геокриология,
гидрогеология,
геотектоника.
Предусматривается постоянный контакт с проектировщиками.
К основным задачам относятся:
– разработка методов оценки устойчивости приповерхностной части литосферы к
изменению ее геодинамических параметров под влиянием природных факторов
и техногенеза с учетом экологических последствий;
– эколого-геологическое обоснование инженерной защиты от опасных и
катастрофических геологических процессов (природных и антропогенных),
влияющих на существование и комфортность проживания биоты и
человеческого сообщества.
12
Экологическая геохимия
• Экологическая геохимия исследует задачи, связанные с изучением геохимических
полей и геопатогенных аномалий (неоднородностей земной коры) природного и
техногенного происхождения на биоту.
• Среди этих полей выделяются:
–
–
–
–
–
литогеохимические,
гидрогеохимические,
сноутеохимические,
биогеохимические,
атмогеохимические.
• Объектом исследований является вещественный (минеральный) состав литосферы,
миграция подвижных соединений химических элементов, их аномальных
концентраций и характер воздействия на биоту.
• Используются методы наук:
–
–
–
–
геохимия,
минералогия,
петрография,
гидрогеология ,
• Привлекаются данные медико-биологических оценок состояния биоты.
• В практическом аспекте такие исследования подразумевают тесное сотрудничество
экологов-геологов с медиками и санитарной службой.
13
Экологическая геофизика
• Экологическая геофизика исследует морфологические,
ретроспективные и прогнозные задачи, связанные с
изучением геофизических полей природного и
техногенного происхождения, их отклонением от
нормы и воздействием на биоту.
• Для этого привлекаются методы наук:
– геофизика,
– геотектоника,
– сейсмотектоника.
• Используются данные медико-биологических
дисциплин.
• Здесь также необходимо тесное сотрудничество с
представителями медико-санитарной службы.
14