МЕТОДЫ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Геолого-экологические и гидроэкологические методы
Геолого-экологические методы. Основным геологическим методом, пригодным для решения геоэкологических задач, является метод актуализма. Его сущность состоит в сравнении современных природных условий па земной поверхности, в атмосфере и мировом океане с палеогеографическими обстановками, существовавшими в прошедшие исторические периоды. На принципах актуализма базируется основное методологическое положение геологических методов — использование палеогеографических и палеоэкологических данных для решения современных геоэкологических проблем.
На протяжении последних 10-15 лет большинство геологических работ и исследований либо выполняются в экологических целях, либо носят ярко выраженный геоэкологический характер. Государственная среднемасштабная геолого-гидрогеологическая съемка территории стала решать конкретные геоэкологические задачи и проблемы определенного региона. Изучение природной среды и прогнозирование ее изменений под влиянием техпогепеза стало важнейшей задачей геологии и геоэкологии.
Специализированные геоэкологические исследования проводятся на территориях крупных городских и промышленных агломераций (Минский полигон, зона влияния катастрофы на ЧАЭС, районы размещения крупных горнодобывающих объектов и т.д.).
Геоэкологические работы целесообразно проводить в три этапа:
- 1) эколого-геологическая съемка (картирование и картографирование);
- 2) эколого-геологическая разведка (исследования конкретных объектов);
- 3) проведение постоянных наблюдений (мониторинг природной среды).
В основе геоэкологических исследований, как правило, находятся комплексные геолого-гидрогеологические съемки, масштабы которых соответствуют геологическому картированию: мелкий, средний, крупный. Геоэкологическая разведка проводится на участках детального изучения источников загрязнения (масштаб 1:10 000 — 1:1000). Для мониторинга геологической среды выбираются районы интенсивного техпогепеза.
В целом геологические методы позволяют создавать базу для оптимального развития многих отраслей народного хозяйства страны.
Гидроэкологические методы. Подземные и поверхностные воды являются главным компонентом, определяющим экологическое состояние природной среды. Это обстоятельство объясняется особой подвижностью подземных вод (в частности, в зоне активного водообмена), а также их высокой способностью вступать в разнообразные химические реакции, в том числе и с элементами- загрязнителями.
Исследование миграции загрязнителей в подземных водах является сложной задачей, обусловленной необходимостью учета физико-химических процессов, протекающих в многофазных системах, а также многообразием геолого-гидрогеологических обстановок и типов загрязнения. Как правило, все виды загрязнения можно свести к следующим: химическое, бактериальное, тепловое, радиоактивное. Характер миграции загрязнений зависит также от типа ландшафта и вида загрязнения.
В целом миграция вещества в подземных водах подчиняется диффузионно-конвективной теории. При этом изменение концентрации загрязнения во времени описывается уравнениями гидродинамической дисперсии.
При гидродинамической дисперсии различают две составляющие: конвективную диффузию (механическую дисперсию), обусловленную движением потока подземных вод, и молекулярную диффузию, не зависящую от этого движения. На практике происходящие в водоносном горизонте химические реакции, свойства раствора и твердой составляющей учитываются введением соответствующих коэффициентов (замедление, распределение и т.д.). Хорошие результаты в соответствии с конвективно-диффузионной теорией получены при оценках миграции особо опасных (токсичных и радиоактивных) загрязнителей.
Наиболее токсичными являются промышленные стоки многих производств. Очень опасными являются стоки, содержащие тетраэтилсвинец, оксид этилена, мышьяк, ртуть и сс соединения, ядохимикаты и т.п. Иногда для достижения предельно допустимой концентрации ПДК промстоков требуется их разбавление до миллиона раз. По кратности разбавления по токсичному элементу сточные воды делятся па три категории: А — высокотоксичиые — кратность разбавления более Ю10; Б — среднетоксичпые — 1010-Ю:); В — слаботоксичные — 105-102.
В последнее время особое внимание уделяется загрязнению подземных вод, связанному с интенсивным применением удобрений и пестицидов. Из загрязнений, обусловленных удобрениями, выделяется нитратная часть, как наиболее мобильная и токсичная. Содержание нитратов в грунтовых водах многих сельских населенных пунктов Беларуси устойчиво превышает ПДК (часто в десятки раз).
