Концептуальные основы построения ЭГ карт

В основу методики их составления положено учение об экологических функциях литосферы. Оно позволяет вычленить объект эколого-геологических исследований в виде эколого-геологических свойств литосферы и их взаимосвязей с биотой и техногенезом.

Опираясь на эти представления, В.Т.Трофимовым, Д.Г.Зилингом и Н.С.Красиловой (1998) были разработаны и предложены концептуальные основы эколого-геологического картографирования, которые можно рассматривать в качестве его методической базы. Они включают следующие позиции:

1) ранжирование состояния эколого-геологических условий литосферы в целом или ее компонентов должно производиться на согласованное число классов;

2) критериями выделения классов состояния эколого-геологических условий литосферы и связанных с ними зон экологического состояния экосистем на картах служат ряд показателей, которые разделяются на тематические, пространственные и динамические;

3) выделение классов состояния эколого-геологических условий литосферы и зон состояния экосистемы может и должно осуществляться на основе небольшого числа наиболее представительных показателей, но обязательно с использованием и взаимным учетом тематических, пространственных и динамических критериев оценки;

4) основные требования к геологической основе эколого-геологической карты - отображение на ней показателей, на базе которых возможна площадная оценка экологического состояния картируемого объема литосферы и разработка прогнозных оценок;

5) классификация эколого-геологических карт по содержанию и масштабу должна учитывать все их многообразие и обеспечивать возможность учета эколого-геологической обстановки при реальном проектировании экологически ориентированных мероприятий;

6) характеристика состояния эколого-геологических условий литосферы или их оценка в тех или иных категориях должны отображаться на эколого-геологических картах всех типов фоновой цветовой закраской;

7) выбор способов отображения на карте интегральной оценки состояния эколого-геологических условий литосферы может проводиться на основе "суммирования" оценок различных экологических свойств отдельных компонентов литосферы разными способами.

Пояснение первой позиции. На современном этапе оптимальна четырехранговая структура, предусматривающая выделение классов удовлетворительного (благоприятного), условно удовлетворительного (относительно неблагоприятного), неудовлетворительного (весьма неблагоприятного) и катастрофического состояний эколого-геологических условий литосферы. Самым важным и принципиальным является не столько число выделенных классов состояний ЭГ условий, а обязательное сопоставление состояния экосистемы и ее абиотической составляющей (в данном случае литосферы) с ее компонентами. Только тогда обеспечивается ЭГ оценка состояния объекта исследований.

Пояснение второй позиции. Тематические критерии выделения классов состояния ЭГ условий литосферы и связанных с ним зон экологического состояния экосистем являются по сути индикаторными, позволяющими на основе ботанических, зоологических, медико-санитарных и собственно геологических критериев оценивать состояния биоты и экосистемы в целом. Выбор их зависит от конкретных ландшафтно-климатических и геологических условий территории и степени антропогенного влияния. Эти оценки дополняются анализом пространственных и динамических критериев, учитывающих площадь поражения и скорость нарастания негативных явлений через прямые характеристики (проценты площади, проценты в год и т.д.). Оценка состояния литосферы проводится на основе ресурсных, геодинамических, геохимических и геофизических показателей. Ресурсные показатели дают представление о вещественно-энергетическом состоянии, геохимические и геофизические - о загрязнении и развитии геопатогенных аномалий, геодинамические - о развитии деструктивных геологических процессов природного и антропогенного происхождения.

Пояснение третьей позиции. Ее реализация в каждом конкретном случае - предмет специального содержательного исследования. Единого интегрального показателя состояния ЭГ условий литосферы и экосистемы в природе не существует; однако число наиболее представительных показателей может быть сведено к разумному минимуму.

Пояснение четвертой позиции. Геологическая основа ЭГ карты должна позволить осуществить обоснованное вычленение территорий или литосферных блоков, однородных по своему строению и с близкой реакцией на техногенное воздействие и его экологические последствия. Она обеспечивает учет и отражение экологических свойств литосферы, влияющих на состояние и комфортность проживания биоты и человека. Выбор варианта геологической основы в каждом конкретном случае определяется двумя главными факторами - функциональной спецификой картируемого компонента литосферы (ресурсной, геодинамической, геофизической и геохимической) и масштабом карты. Так, для карт, отображающих эколого-геохимическую компоненту, это будут факторы, обусловливающие патогенность геохимических аномалий и условия миграции водных растворов, а для карт эколого-геофизических компонент - факторы, обусловливающие приуроченность и характер неоднородности геофизических полей. В качестве таковых могут быть разные структурные неоднородности литосферы - зоны глубинных разломов, зоны повышенной проницаемости и другие. Их выбор определяется масштабом карты и видом (типом) картируемого геофизического поля.

При оценке ЭГ состояния приповерхностной части литосферы, обусловленного неоднородностью геодинамической функции, в качестве приоритетного варианта геологической основы карты (для горно-складчатых территорий) можно предложить определенный иерархический ряд региональных, локальных и элементарных природно-территориальных систем. Признаками их выделения последовательно являются: структурно-тектонические особенности территории —> геоморфологические (морфоструктурные) -----> морфометрические —> состав, мощность и обводненность четвертичных отложений —> характер почвенно-растительного покрова. Учет перечисленных факторов (признаков) обеспечивает возможность анализа и прогноза динамики развития экзогенных геологических процессов, а, следовательно, и их воздействия на биоту.

При оценке состояния ЭГ условий приповерхностной части литосферы за счет неоднородности геохимических полей наиболее удачным вариантом геологической основы карты представляется иерархический ряд таксономических единиц, выделяемый на основе учета ландшафтно-геохимических факторов, определяющих миграцию элементов. Для горных территорий это будут ландшафты высокогорий, средне- и низкогорий, предгорных равнин. Они отличаются между собой по характеру и составу почв, растительности, водному балансу. В их составе выделяются трансэлювиальные, трансаккумулятивные и транссупераквальные ландшафты более низкого уровня, определяющие возможность горизонтальной миграции загрязнителей. Они достаточно четко увязываются с геоморфологией территории и морфометрическими характеристиками рельефа. Следующим таксономическим уровнем является класс водной миграции в гумусовом горизонте почв, контролирующий условия миграции различных элементов. Далее идут ландшафты, выделяемые по почвообразующим и почвоподстилающим породам, а микроландшафты - по составу растительности, способной накапливать токсиканты и дающие начало трофической цепи миграции элементов. Определенные нюансы в эту общую схему разработки геологической основы вносит генезис патогенных геохимических аномалий. Для природных аномалий (в соответствии с эпюрой загрязнения) предпочтение должно отдаваться породам, включающим повышенные концентрации элементов, с которыми связаны геохимические провинции, а для техногенных аномалий - сорбционные и окислительно-восстановительные характеристики почв (особенно гумусового горизонта), являющегося основным геохимическим барьером на пути вертикальной миграции загрязнителя. Выбор набора (уровня) перечисленных таксонов определяется масштабом карты.

Таким образом, геологическая основа ЭГ карт должна отражать те свойства литосферы, которые через геологические процессы, геохимические и геофизические поля воздействуют на биоту. Отсюда следует вывод, что для поставленных целей практически невозможно предложить единую геологическую основу эколого-геологических карт, удовлетворяющую всему многообразию экологических свойств литосферы. Ее целесообразно составлять отдельно для каждой экологической функции литосферы, а возможно и для их отдельных элементов (геофизических полей, типа геохимических аномалий, парагенетических групп геологических процессов).

Последняя позиция. Ее реализация открывает перспективу осуществления интегральной оценки не только на базе "балльного" подхода, всегда являющегося субъективным, но и на основе установления класса состояния по наиболее экологически неблагоприятному компоненту литосферы либо ее экологической функции. Для этого на основе матричной легенды эколого-геологической карты (рис. 49) определяется максимально "неблагоприятное" экологическое свойство литосферы (через ее экологические функции), которое и определяет класс состояния территории. Для учета всей гаммы экологических свойств литосферы (состояний) составляется циклограмма с выделением сегментов по числу анализируемых свойств и ранжированием их по классам состояний. Примеры такой оценки приведены на рис. 50 с показом класса состояния территории и оценкой экологических свойств литосферы в соответствии с рис. 49.

Приведенный на рис. 50 тип циклограммы должен характеризовать на карте каждый анализируемый контур (выделенный таксон районирования), реализуя на практике принцип оценки территории по экологически "худшему" показателю. Предполагаемая оценка отличается большей адресностью и корректностью по сравнению с балльной. Она конкретно отвечает на вопрос: что и где нуждается в инженерной защите или природоохранных мероприятиях.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: