Методологічні основи екологічної геології

САРАТОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. Н.Г. ЧЕРНИШЕВСЬКОГО

Кафедра геоекології

Реферат на тему:

Виконала: студентка 3 курсу

геологічного факультету

групи: 341

Нурумова Жанна Сагинтаевна

Саратов

2010

Зміст

Введення

Глава 1. Місце екологічної геології в системі наук

Глава 2. Завдання екологічної геології, що вирішуються за допомогою різних методів

Глава 3. Методи екологічної геології

Глава 3.1 Спеціальні методи екологічної геології

Глава 3.1.1 Еколого-геологічне картування

Глава 3.1.2 Функціональний аналіз еколого-геологічної обстановки

Глава 3.1.3 Еколого-геологічне моделювання

Глава 3.1.4 Еколого-геологічний моніторинг

Висновок

Список використаної літератури

Введення

Кожна епоха народжує свій тип світогляду. Нові знання та новий досвід вносять свій внесок у науку, і йде безперервна трансформація наших поглядів на навколишній світ, на нас самих і наше місце в ньому. Але бувають періоди перебудови основ еволюційного процесу розвитку людини, поворотні моменти антропогенезу, як і в кожному з природних процесів. Загострюються екологічні проблеми, які часом набувають глобального характеру, призводять до того, що в нашій країні і в усьому світі все більша увага стала приділятися питанням екології. Саме життя змушує оновити раніше отримані знання, яких стало недостатньо для забезпечення самозбереження. Вирішення екологічних проблем неможливе без вивчення зовнішньої оболонки Землі, літосфери. Саме літосфера є матеріальною літогенної основою біосфери - сфери живої речовини. На ній формуються грунти, ландшафти, рослинні і тваринні спільноти. В даний час літосфера все більше змінюється в процесі людської діяльності, включається в техносферу (частина біосфери, порушеної техногенезом). Внаслідок цього виникла необхідність, розглянути в нерозривному зв'язку екологічні якості літосфери та їх сучасний стан з екологічним станом біоти та умовами розвитку людського суспільства. Тому в геології сформувався новий напрямок - екологічна геологія, вивчає якості літосфери та її екологічні функції. З появою екологічної геології почався новий етап у вивченні літосфери науками геологічного циклу, принципово відрізняється за своєю орієнтацією від традиційних - власне геологічного та інженерно-геологічного напрямку. [4]

Глава 1. Місце екологічної геології в системі наук

Екологічна геологія розглядається як синтез геологічних та екологічних дисциплін, до складу яких входять різні точні, природні, медичні та соціально-економічні науки. Це забезпечує зв'язок з ними екологічної геології (Трофімов, Зілінг, 2000; 2002) [4]. Особливе місце займає геоекологія - міждисциплінарний науковий напрям, що вивчає екологічні аспекти взаємодії природи і суспільства (Ясаманов, 2003). Екологічна геологія знаходиться на перетині екологічних та геологічних дисциплін (ріс.1.1.1).

Рис. 1.1.1. Місце екологічної геології в системі наук

Екологічна геологія - новий науковий напрям. Вона розвивалася як продовження і розвиток інженерної геології

При еколого-геологічному підході приймається система потрійного взаємодії - «природа-населення-господарство», яка розглядається з точки зору охорони навколишнього середовища всіх компонентів геосфери і забезпечення екологічної рівноваги між літосферою, гідросферою, атмосферою, живими організмами і суспільством. Основна увага при цьому акцентується на вивченні і збереженні геологічного середовища. Важливим елементом екологічної геології є включення до складу аналізу біотичних компонентів. Розглядаються функціональні зв'язки в системі «літосфера-біота-суспільство».

Інженерна геологія вивчає геологічне середовище, в основному, з метою досягнення технічної безпеки господарських об'єктів. Екологічна геологія підходить до розгляду літосфери з широких природоохоронних позицій.

Вона найтісніше пов'язана з геоекології - комплексної міждисциплінарної науки про територіально-екологічних відносинах взаємодії природи і суспільства (Осипов, 1997). Але в екологічній геології превалює літосферних аспект.

Розробка методологічних основ екологічної геології з класичних філософських підходів до формування базису будь-якої науки передбачає вирішення низки стандартних проблем, у тому числі в якості найголовніших - формування уявлень про науковий метод цього напрямку, форми й способи науково-пізнавальної діяльності, а також перевірці отриманого результату з точки зору його істинності. (М. Г. Мініх, 2008) [3]

Сучасна екологічна геологія базується, в основному, на позиціях биоцентризма, який передбачає всебічне врахування всіх видів впливу людини на геологічне середовище і впливу геологічного середовища на біоту (Корольов, 1997).

Екологічна геологія розглядається як новий напрямок, що вивчає взаємозв'язки між літосферою, біотою, населенням і господарством (Гарецкий, Каратаєв, 1995; Теорія ..., 1997; бгати, 1993). Об'єкт дослідження екологічної геології - приповерхнева частина земної кори - літосфера, розташована переважно в зоні антропогенного впливу. Літосферних блок включає гірські породи, рельєф і геодинамічні процеси. У структурі екологічної геології виділяються дві області - предметна та інформаційно-методична. Предметом екологічної геології є екологічні функції літосфери. Інформаційно-методична область включає дистанційне зондування, геоінформаційне забезпечення та еколого-геологічне картографування. [1]

Глава 2. Завдання екологічної геології, що вирішуються за допомогою різних методів

Як і більшість геологічних наук, екологічна геологія досліджує, по В.Т. Трофимову і Д.Г. Зілінгу (2000, 2002), завдання трьох типів: морфологічні, ретроспективні та прогнозні. [4]

Морфологічні завдання - це завдання, пов'язані з вивченням складу, стану, будови і властивостей аналізованої системи, її еколого-геологічних умов в цілому. Рішення задач цього типу дозволяє відповісти на запитання: «Що це за система, і які якості їй притаманні?», А також отримати якісні і кількісні показники, що характеризують сучасні еколого-геологічні умови (обстановки) досліджуваного об'єкта. Саме ці завдання вирішує фахівець в процесі натурних досліджень та камеральної обробки матеріалів.

Ретроспективні завдання - завдання, звернені у минуле і пов'язані з вивченням (точніше, відновленням) історії формування об'єкта дослідження, формування його сучасної якості. Рішення задач цього типу дозволяє відповісти на питання: «Чому об'єкт такий? Яким шляхом він сформувався? ». Класичним прикладом завдань такого типу є дослідження історії формування еколого-геологічних умов (обстановок) будь-якої території, або литосферного блоку (масиву). Методика рішення ретроспективних еколого-геологічних задач базується на общегеологических методах.

Рішення ретроспективних завдань спирається на дані, отримані при дослідженні морфометричних завдань. Саме ця інформація використовується при відновленні послідовності і характеру подій у часі (історичні аспекти), та розтині причинно-наслідкових зв'язків (генетичні аспекти). Ці завдання вирішуються в логічній тимчасової системі (геологічний час); але заключні етапи розглядаються у фізичному часі з точкою відліку від початку ери техногенезу, тобто початку XVIII століття.

Прогнозні завдання - завдання, пов'язані з вивченням поведінки, тенденцій розвитку досліджуваної системи в майбутньому під впливом різних причин природного та техногенного походження. Рішення задач цього типу дозволяє відповісти на питання: «Як буде вести себе об'єкт в майбутньому при тих або інших впливах?» Як і в інженерній геології, в екологічній геології доводиться вирішувати завдання просторового, тимчасового і просторово-часового прогнозу зміни еколого-геологічної системи під впливом причин природних (природних), техногенних або їх спільної дії. Методика рішення прогнозних завдань розроблена значно слабкіше, ніж морфологічних і ретроспективних.

Раніше вже було показано, що екологічна геологія досліджує еколого-геологічні системи. Виділяється чотири типи цих систем (Трофімов, Зілінг, 2002):

• природна еколого-геологічна система реальна;

• природна еколого-геологічна система ідеальна;

• природно-технічна еколого-геологічна система ідеальна;

• природно-технічна еколого-геологічна система реальна.

Природну еколого-геологічну систему реальну геолог досліджує при проведенні еколого-геологічних досліджень на неосвоєною території, в межах якої техногенно зумовлені зміни еколого-геологічної обстановки, строго кажучи, відсутні. Всі роботи спрямовані на отримання даних про склад, стан та екологічних властивостях літосфери і взаємодіє з нею біоти.

Вивчена еколого-геологічна система першого типу в подальшому може бути використана при прогнозних дослідженнях, при яких аналізуються можливі наслідки природних впливів. У цьому випадку вивчається вже система другого типу - природна еколого-геологічна ідеальна. При цьому розглядають можливість зміни існуючих еколого-геологічних умов тільки під впливом мінливих природних впливів. Системи першого типу можуть використовуватися також і при вивченні природно-технічної еколого-геологічної системи ідеальної, досліджуваної в процесі прогнозування зміни еколого-геологічної обстановки під впливом тих чи інших видів техногенних (з урахуванням можливих природних) впливів у процесі освоєння даної території. Природно-технічна еколого-геологічна система реальна досліджується геологом на освоєних територіях і включає до свого складу вже існуючі інженерні споруди, а частіше - цілий їх комплекс і несе в собі наслідки і природних, і, головним чином, техногенних впливів. На базі вивчення таких геосистем визначається їх сучасний стан, і розробляються, у разі необхідності, методи управління еколого-геологічними ситуаціями з метою збереження або поліпшення навколишнього природного середовища.

Глава 3. Методи екологічної геології

Екологічна геологія використовує методи ландшафтного планування, аерокосмічні методи, методи інженерно-геологічного та геоморфологічного картографування та районування, екологічного зонування, методики меж допустимих змін і рекреаційного проектування, методи польових досліджень, а також методи гідрогеології, геокриології, геохімії, геотектоніки, геодинаміки (у тому числі інженерної геодинаміки) і сейсмотектоніки, петрографії (у тому числі інженерної петрології) і мінералогії.

В основі оцінки мінерально-сировинних ресурсів лежать методи геології корисних копалин (пошукові, випробування, підрахунку запасів, оцінки родовищ). Ці базові методи доповнюються методами геохімії (літохіміческімі, гідрогеохімічних, біохімічними, атмохіміческімі) і геофізичними (гравіметричний, магнітними, електромагнітними, сейсмічними, ядерно-фізичними), які використовуються при пошуку та розвідки корисних копалин. Крім того, при оцінці мінерально-сировинних ресурсів широко використовуються численні методи петрології, літології і мінералогії, пов'язані з вивченням речовинного складу, як корисної копалини, так і вміщуючих порід. Методи інших геологічних наук є супутніми.

Глава 3.1 Спеціальні методи екологічної геології

До спеціальних методів власне екологічної геології віднесені еколого-геологічне картування, функціональний аналіз еколого-геологічної обстановки, еколого-геологічне моделювання та еколого-геологічний моніторинг.

Глава 3.1.1 Еколого-геологічне картування

Екологічна специфіка цього методу полягає в отриманні площинної інформації та відображенні в картографічних моделях всіх факторів, що впливають на еколого-геологічну обстановку (від конкретного впливу на екологічний компонент до екологічних наслідків цього впливу). Підсумком дослідження є еколого-геологічна карта оцінного або оціночно-прогнозного типу, яка виступає основою для обгрунтування управлінських рішень відповідними органами.

Глава 3.1.2 Функціональний аналіз еколого-геологічної обстановки

Функціональний аналіз, по М.Б. Курінова, проводиться з метою загальної оцінки станів еколого-геологічної обстановки. Методологія його базується на принципах, які широко використовуються і в екології (системний підхід, принцип історизму, принцип цілісності об'єкта). Функціональний аналіз дозволяє реалізувати системний підхід при еколого-геологічних дослідженнях та об'єднати, розглянути з єдиних методологічних позицій теоретичні розробки та їх практичну реалізацію. Цей метод займає серед спеціальних методів екологічної геології одне з центральних місць, тому що дозволяє вирішити основну стратегічну задачу - визначити шляхи та способи досягнення стабільно розвиваються еколого-геологічних обстановок-систем.

Функціональний аналіз еколого-геологічної обстановки передбачає: 1) виділення і характеристику еколого-геологічної обстановки-системи тієї чи іншої досліджуваної території; розкриття конкретних причинно-наслідкових зв'язків між підсистемні елементами, контролюючими еколого-геологічну обстановку та складання просторово-часового прогнозу її розвитку, 2 ) проведення оцінки значимості екологічних функцій літосфери для соціально-економічних і біологічних об'єктів; 3) визначення принципів розвитку, а в разі необхідності - шляхів підтримання існування еколого-геологічних обстановок-систем.

Глава 3.1.3 Еколого-геологічне моделювання

Під еколого-геологічним моделюванням розуміється створення моделей стану і прогнозу еколого-геологічної ситуації тієї чи іншої території, що виникає при реальних або можливих змінах геологічного компонента природного середовища в процесі взаємодії останнього з джерелами впливу, як природними, так і техногенними. Створення подібних моделей, за М. Б. Курінова, передбачає поетапне їх формування, від уявних (понятійних) моделей до фізичних, знаковим (картографічним) і математичним. У процесі дослідження застосовується комплекс традиційних методів моделювання. Вибір конкретного методу обумовлюється специфікою інформаційної бази, завданнями дослідження. У процесі еколого-геологічного моделювання вирішуються наступні групи завдань: 1) створення моделей стану еколого-геологічної ситуації тієї чи іншої території; 2) побудова моделей еколого-геологічного прогнозу; 3) розробка та вибір моделі стійко розвивається еколого-геологічної системи території, 4) коректування постійно діючої моделі стійко розвивається еколого-геологічної системи. [1]

Глава 3.1.4 Еколого-геологічний моніторинг

Моніторинг є загальнонауковим методом дослідження. Його еколого-геологічна специфіка полягає в цільовому призначення і відповідному виборі об'єктів спостереження і обліку динаміки їхнього розвитку. Об'єктом еколого-геологічного моніторингу є еколого-геологічна обстановка-система, яка розглядається як частина екологічної системи, що відповідає за «геологічне» життєзабезпечення і людини, і біоти в цілому внаслідок виконання нею певних еколого-геологічних функцій (ресурсної, геодинамічної, геофізичної і геохімічної) . Еколого-геологічна обстановка-система розглядає взаємини і взаємозв'язку типу «літосфера-біота» або «літосфера-інженерні споруди-біота». Важливо підкреслити, що еколого-геологічна обстановка-система може містити, а може і не містити технічні об'єкти. В останньому випадку обстановка є цілком природного еколого-геологічної системою, а організований у її межах еколого-геологічний моніторинг буде фоновим. Головною ж відмінністю еколого-геологічного моніторингу від моніторингу геологічного середовища є об'єкт спостережень. У першому випадку об'єктом спостережень є еколого-геологічна обстановка-система, в другому - геологічне середовище, що є частиною еколого-геологічної системи, її літогенної основою. Крім того, є відмінності і в їх остаточному цільове призначення: метою еколого-геологічного моніторингу є оптимізація функціонування еколого-геологічної системи-обстановки, а метою другого - оптимізація функціонування природно-технічної системи «геологічне середовище-інженерна споруда».

Таким чином, еколого-геологічних моніторингом слід називати систему постійних спостережень, оцінки, прогнозу стану і зміни еколого-геологічної обстановки-системи, що проводиться за заздалегідь наміченою програмою з метою розробки рекомендацій і керуючих рішень, спрямованих на забезпечення її оптимального екологічного функціонування та сталого розвитку. [1]

Висновок

Наприкінці XX століття в нашій країні і в усьому світі все більша увага стала приділятися питанням екології. Такий інтерес зумовлений загострюються екологічними проблемами, які часом набувають глобального характеру. У зв'язку з цим все більшого значення набувають питання теорії та методології екологічної геології, визначення її положення в системі інших наук. Однією з проблем є те, що частіше за все питання екології зводяться лише до забруднення і зміни атмосферного повітря, водного середовища, збереження рослинних угруповань і тваринного світу. Тоді як всі ці компоненти природи тісно взаємопов'язані з зовнішньою оболонкою планети - літосферою. Саме літосфера є матеріальною літогенної основою біосфери - сфери живої речовини. На ній формуються грунти, ландшафти, рослинні і тваринні спільноти. В даний час літосфера все більше змінюється в процесі людської діяльності, включається в техносферу (частина геосфери, порушеної техногенезом). Вирішення екологічних проблем різних компонентів природи і суспільства неможливо без вивчення екологічних проблем літосфери, дослідження її екологічних функцій.

Отже, екологічна геологія - це новий науковий напрям, що розглядається як синтез геологічних та екологічних дисциплін, до складу яких входять різні точні, природні, медичні та соціально-економічні науки. Це забезпечує зв'язок з ними екологічної геології (Трофімов, Зілінг, 2000; 2002)

Методами екологічної геології є: еколого-геологічне картування, функціональний аналіз еколого-геологічної обстановки, еколого-геологічне моделювання та еколого-геологічний моніторинг. А також екологічна геологія використовує методи ландшафтного планування, аерокосмічні методи, методи інженерно-геологічного та геоморфологічного картографування та районування, екологічного зонування, методики меж допустимих змін і рекреаційного проектування, методи польових досліджень, а також методи гідрогеології, геокриології, геохімії, геотектоніки, геодинаміки ( в тому числі інженерної геодинаміки) і сейсмотектоніки, петрографії (у тому числі інженерної петрології) і мінералогії.

За допомогою цих методів розв'язуються такі завдання:

Морфологічні завдання - це завдання, пов'язані з вивченням складу, стану, будови і властивостей аналізованої системи, її еколого-геологічних умов в цілому.

Природоохоронна тематика була властиво геології завжди, її коріння слід шукати в самій основі наук про Землю, але лише з розвитком техногенезу з'явилася необхідність вивчення і прогнозування геологічних наслідків господарської діяльності людини.

Декларативне визнання важливості екологічних проблем, як правило не супроводжується адекватними практичними діями - необхідна науково-обгрунтована концепція, яка дозволить зійти з уторованого шляху і зняти конфлікт між інтересами теперішнього і наступних поколінь. На сучасному етапі такої глобальної концепцією є стратегія сталого розвитку. (М. Г. Мініх, 2008). [3]

Список використаної літератури

Абалаков А.Д. Екологічна геологія: навч. посібник / А.Д. Абалаков. - Іркутськ: Изд-во Іркут. держ. ун-ту, 2007. - 267 с. [1]
Голубєв Г.М. - Геоекологія. - М.: ГЕОС, МДУ. Підручник для студентів ВНЗ. 1999. - 338 с. [2]
Мініх М.Г. - Методи геоекологічних досліджень у питаннях і відповідях. Навчальний посібник для студ. геол. і географ. фак., які навчаються за спец. 013600 - «Геоекологія» і 020306 - «Екологічна геологія». - К.: Вид-во Сарат. ун-ту, 2008. - 64 с. [3]
Трофімов В.Т., Зілінг Д.Г., Аверкіна Т.А. та ін Теорія і методологія екологічної геології. - М., 1997 [4]