Файл: Курс лекций _Методы геоэкологических исследований_.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.09.2020

Просмотров: 1552

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

41

ние

перечень

 

условных

 

обозначений

введение

основные

 

главы

за

-

ключение

список

 

использованных

 

источников

приложения

.  

В

 

реферате

 

у

казывается

 

название

 

работы

ключевые

 

слова

крат

-

кое

 

содержание

 

работы

объем

 

текста

количество

 

использованных

 

литературных

 

источников

таблиц

рисунков

приложений

.  

Введение

 

раскрывает

 

актуальность

 

темы

цель

задачи

сроки

 

ра

-

бот

вклад

 

каждого

 

исследователя

.  

Глава

 1. 

Состояние

 

изученности

 

проблемы

 

и

 

методика

 

исследо

-

ваний

.

 

В

 

первом

 

разделе

 

рассматриваются

 

основные

 

понятия

дается

 

краткий

 

аналитический

 

обзор

 

работ

 

по

 

данной

 

теме

Раздел

 

методики

 

включает

 

описание

 

объекта

 

исследования

  (

ранг

размеры

площадь

местоположение

масштаб

 

исследований

и

 

применяемых

 

методов

Приводится

 

логическая

 

схема

 

организации

 

исследования

 

с

 

указанием

 

периодов

 

работ

 

и

 

этапов

Для

 

каждого

 

периода

 

дается

 

перечень

 

вы

-

полненных

 

работ

Приводятся

 

критерии

параметры

 

и

 

приемы

 

оценки

Глава

 2. 

Характеристика

 

природно

-

территориальных

 

комплек

-

сов

.

 

Глава

 

включает

 

описание

 

закономерностей

 

и

 

географию

 

разме

-

щения

 

вертикальной

  (

геологическое

 

строение

рельеф

почвенно

-

растительный

 

покров

и

 

горизонтальной

 (

ландшафты

местности

уро

-

чища

фации

структуры

 

ПТК

Глава

 3.

 

Оценка

 

геоэкологического

 

состояния

 

природно

-

терри

-

ториальных

 

комплексов

Дается

 

описание

 

объектов

 

антропогенного

 

воздействия

география

 

размещения

 

ПАК

влияние

 

хозяйственной

 

деятельности

 

на

 

природные

 

компоненты

 

ПТК

Приводится

 

характери

-

стика

 

сложившихся

 

геоэкологических

 

ситуаций

 

и

 

даются

 

рекоменда

-

ции

 

по

 

проведению

 

мероприятий

 

направленных

 

на

 

улучшение

 

геоэко

-

логического

 

состояния

 

ПАК

Заключение

 

содержит

 

краткие

 

и

 

четко

 

сформулированные

 

выво

-

ды

 

по

 

каждой

 

главе

Список

 

использованных

 

источников

 

приводится

 

по

 

мере

 

упоми

-

нания

 

или

 

в

 

алфавитном

 

порядке

.  

Приложения

В

 

них

 

вносят

 

собранный

 

фактический

 

материал

сведенный

 

в

 

таблицы

а

 

также

 

графики

фотографии

карты

не

 

во

-

шедшие

 

в

 

основной

 

текст

Приведенная

 

структура

 

отчета

 

НИР

 

должна

 

рассматриваться

 

как

 

общая

 

схема

которая

 

может

 

быть

 

изменена

 

в

 

зависимости

 

от

 

задач

 

конкретного

 

научного

 

исследования


background image

 

42

4. 

ИЗУЧЕНИЕ

  

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

  

ПРИРОДНЫХ

 

            

И

  

ПРИРОДНО

-

АНТРОПОГЕННЫХ

  

ГЕОСИСТЕМ

 

4.1. 

Ландшафтно

-

геохимические

  

методы

  

исследований

 

Одним

 

из

 

важнейших

 

методов

 

изучения

 

функционирования

 

гео

-

систем

 

является

 

метод

 

сопряженного

 

геохимического

 

анализа

 (

СГА

). 

Сопряженный

 

анализ

 

  

это

 

специфический

 

метод

 

исследования

 

в

 

геохимии

 

ландшафта

заключающийся

 

в

 

одновременном

 

изучении

 

химического

 

состава

 

всех

 

компонентов

 

ландшафта

  (

горных

 

пород

коры

 

выветривания

поверхностных

 

и

 

подземных

 

вод

почв

расти

-

тельности

и

 

геохимической

 

связи

 

между

 

ландшафтами

Метод

 

СГА

 

представляет

 

собой

 

способ

 

познания

 

объекта

 

через

 

нахождение

 

эмпирических

 

зависимостей

 

дифференциации

 

химиче

-

ских

 

элементов

 

в

 

ландшафте

 

и

 

является

 

основой

 

теоретических

 

поло

-

жений

 

геохимии

 

ландшафтов

В

 

целом

 

развитие

 

метода

 

связано

 

с

 

изучением

 

дифференциации

 

химических

 

элементов

раскрытием

 

механизма

 

этой

 

дифференциации

 

на

 

уровне

 

геохимических

 

процессов

 

и

 

эколого

-

геохимической

 

оцен

-

кой

 

качества

 

окружающей

 

среды

Основные

 

понятия

Основным

 

в

 

геохимии

 

ландшафтов

 

высту

-

пает

 

понятие

 

элементарного

 

ландшафта

  (

ЭЛ

или

 

элементарной

 

гео

-

химической

 

системы

 (

ЭЛГС

). 

Сменяющие

 

друг

 

друга

 

ЭЛГС

 

от

 

мест

-

ного

 

водораздела

 

к

 

местной

 

депрессии

 

представляют

 

собой

 

геохими

-

чески

 

сопряженный

 

ряд

 – 

геохимическую

 

катену

 

или

 

каскадную

 

ландшафтно

-

геохимическую

 

систему

  (

КЛГС

). 

Термин

 

местный

 

гео

-

химический

 

ландшафт

 

употребляется

 

для

 

обозначения

 

территории

на

 

которой

 

наблюдается

 

повторение

 

определенных

 

ландшафтных

 

катен

Сопряженный

 

анализ

 

выявляет

 

характерные

 

для

 

элементарных

 

ландшафтов

 

химические

 

элементы

 

и

 

позволяет

 

проследить

 

их

 

мигра

-

цию

 

внутри

 

комплекса

 (

радиальная

 

миграция

), 

и

 

от

 

одного

 

комплекса

 

к

 

другому

 (

латеральная

 

миграция

).  

Важнейшим

 

фактором

 

дифференциации

 

веществ

 

в

 

ландшафтах

 

являются

 

геохимические

 

барьеры

представления

 

о

 

которых

 

являются

 

одним

 

из

 

основополагающих

 

принципов

 

изучения

 

миграции

 

и

 

кон

-

центрации

 

химических

 

элементов

 

в

 

ландшафтах

Геохимические

 

барьеры

 – 

это

 

такие

 

участки

 

ландшафта

где

 

на

 

малом

 

расстоянии

 

происходит

 

резкое

 

уменьшение

 

интенсивности

 

миграции

 

химических

 

элементов

 

и

как

 

следствие

их

 

концентрация

.  


background image

 

43

Геохимические

 

барьеры

 

широко

 

распространены

 

в

 

ландшафтах

на

 

них

 

нередко

 

образуются

 

аномально

 

высокие

 

концентрации

 

элемен

-

тов

А

И

Перельман

 

выделяет

 

два

 

основных

 

типа

 

барьеров

 

 

природ

-

ные

 

и

 

техногенные

Каждый

 

тип

 

подразделяется

 

на

 

три

 

класса

 

ланд

-

шафтно

-

геохимических

 

барьеров

:

 

1) 

биогеохимические

; 2) 

механиче

-

ские

; 3) 

физико

-

химические

Последние

 

возникают

 

в

 

местах

 

измене

-

ния

 

температуры

давления

окислительно

-

восстановительных

ще

-

лочно

-

кислотных

 

и

 

других

 

условий

Морфологически

 

геохимические

 

барьеры

 

делятся

 

на

 

радиальные

 

и

 

латеральные

Радиальная

 

геохимическая

 

структура

Радиальная

 

геохимиче

-

ская

 

структура

 

отражает

 

миграцию

 

элементов

 

внутри

 

элементарного

 

геохимического

 

ландшафта

и

 

характеризуется

 

рядом

 

ландшафтно

-

геохимических

 

коэффициентов

Коэффициент

 

радиальной

 

дифференциации

 

показывает

 

отноше

-

ние

 

содержания

 

химического

 

элемента

 

в

 

генетическом

 

горизонте

 

поч

-

вы

 

к

 

его

 

содержанию

 

в

 

почвообразующей

 

породе

Коэффициент

 

биологического

 

поглощения

 

показывает

во

 

сколь

-

ко

 

раз

 

содержания

 

элемента

 

в

 

золе

 

растения

 

больше

чем

 

в

 

литосфере

 

или

 

горной

 

породе

почве

Коэффициент

 

водной

 

миграции

 

отражает

 

отношение

 

содержания

 

элемента

 

в

 

минеральном

 

остатке

 

воды

 

к

 

его

 

содержанию

 

в

 

водовме

-

щающих

 

породах

.  

Графической

 

моделью

 

выражения

 

рассмотренных

 

зависимостей

 

являются

 

геохимические

 

диаграммы

Критерием

 

контрастности

 

ради

-

альной

 

дифференциации

 

могут

 

служить

 

значения

 

вариьирования

 

рас

-

пределения

 

элемента

 

в

 

почвенных

 

горизонтах

 

относительно

 

почвооб

-

разующей

 

породы

Латеральная

 

геохимическая

 

структура

.

 

Латеральная

 

геохими

-

ческая

 

структура

 

характеризует

 

отношения

 

между

 

компонентами

 

эле

-

ментарных

 

ландшафтов

 

в

 

ландшафтной

 

катене

По

 

условиям

 

миграции

 

Б

Б

Полынов

 

выделял

 

автономные

 

и

 

под

-

чиненные

 

элементарные

 

ландшафты

К

 

автономным

называемым

 

элювиальными

относятся

 

поверхности

 

водораздельных

 

пространств

 

с

 

глубоким

 

залеганием

 

уровня

 

грунтовых

 

вод

Вещество

 

и

 

энергия

 

по

-

ступают

 

в

 

такие

 

ландшафты

 

из

 

атмосферы

В

 

понижениях

 

рельефа

 

об

-

разуются

 

подчиненные

  (

гетерономные

ландшафты

которые

 

подраз

-

деляются

 

на

 

супераквальные

 

(

надводные

и

 

субаквальные

  (

подвод

-

ные

). 

М

А

Глазовской

 

выделен

 

ряд

 

промежуточных

 

групп

 

элемен

-


background image

 

44

тарных

 

ландшафтов

в

 

верхних

 

частях

 

склонов

 

 

трансэлювиальные

в

 

нижних

 

частях

 

склонов

 

и

 

сухих

 

ложбинах

 – 

элювиально

-

аккумулятивные

 (

трансаккумулятивные

), 

в

 

пределах

 

местных

 

депрес

-

сий

 

с

 

глубоким

 

уровнем

 

грунтовых

 

вод

 – 

аккумулятивно

-

элювиальные

 

элементарные

 

ландшафты

Коэффициент

 

местной

 

миграции

 

показывает

 

отношение

 

содер

-

жания

 

элемента

 

в

 

почвах

 

подчиненных

 

ландшафтов

 

к

 

автономным

.  

Типизация

 

катен

 

проводится

 

на

 

основе

 

полученных

 

аналитиче

-

ских

 

данных

 

по

 

содержанию

 

элементов

 

в

 

почвах

 

и

 

почвообразующих

 

породах

Литологически

 

монолитные

 

катены

 

являются

 

наиболее

 

удобными

 

в

 

методическом

 

отношении

 

объектами

 

для

 

изучения

 

лате

-

ральной

 

миграции

 

элементов

Техногенная

 

миграция

 

элементов

 

в

 

ландшафтах

.

 

Главным

 

следствием

 

антропогенного

 

воздействия

 

на

 

природную

 

среду

 

является

 

образование

 

аномальных

 

концентраций

 

химических

 

элементов

 

и

 

их

 

соединений

 

в

 

результате

 

загрязнения

 

различных

 

компонентов

 

ланд

-

шафта

Выявление

 

техногенных

 

аномалий

 

в

 

различных

 

средах

 

являет

-

ся

 

одной

 

из

 

важнейших

 

задач

 

эколого

-

геохимических

 

оценок

 

состоя

-

ния

 

среды

Для

 

оценки

 

загрязнения

 

природной

 

среды

 

используется

 

опробование

 

снежного

 

покрова

почв

поверхностных

 

и

 

подземных

 

вод

донных

 

отложений

растительности

.  

Одним

 

из

 

критериев

 

аномальности

 

эколого

-

геохимического

 

со

-

стояния

 

служит

 

коэффициент

 

техногенной

 

концентрации

 (

К

с

)

пред

-

ставляющий

 

собой

 

отношение

 

содержания

 

элемента

 

в

 

рассматривае

-

мом

 

техногенно

 

загрязненном

 

объекте

 

к

 

его

 

фоновому

 

содержанию

 

в

 

компонентах

 

природной

 

среды

Техногенные

 

аномалии

 

имеют

 

полиэлементный

 

состав

 

и

 

оказы

-

вают

 

комплексное

 

интегральное

 

воздействие

 

на

 

живые

 

организмы

Поэтому

 

в

 

практике

 

эколого

-

геохимических

 

работ

 

часто

 

используются

 

так

 

называемые

 

суммарные

 

показатели

 

загрязнения

,

 

характеризующие

 

степень

 

загрязнения

 

целой

 

ассоциации

 

элементов

 

относительно

 

фона

Качество

 

природных

 

сред

 

может

 

быть

 

определено

 

с

 

помощью

 

системы

 

эколого

-

геохимических

 

показателей

индекса

 

загрязнения

 

атмосферы

 (

ИЗА

), 

индекса

 

загрязнения

 

воды

 (

ИЗВ

), 

суммарного

 

пока

-

зателя

 

загрязнения

 

почв

 (Z

c

), 

коэффициента

 

техногенной

 

концентра

-

ции

 (K

c

и

 

др

Каждый

 

из

 

индексов

 

имеет

 

собственную

 

методику

 

рас

-

чета

Общий

 

методический

 

подход

 

состоит

 

в

 

том

что

 

при

 

расчете

 


background image

 

45

учитываются

 

классы

 

опасности

 

загрязняющих

 

веществ

стандарты

 

ка

-

чества

 (

ПДК

и

 

средние

 

уровни

 

фонового

 

загрязнения

Схема

 

эколого

-

геохимического

 

исследования

 

включает

 

три

 

этапа

: 1) 

ландшафтно

-

геохимический

 

анализ

 

территории

; 2) 

эколого

-

геохимическую

 

оценку

 

состояния

 

природной

 

или

 

природно

-

антропогенной

 

среды

; 3) 

ландшафтно

-

геохимический

 

прогноз

Эколого

-

геохимическое

 

исследование

 

состоит

 

из

 

периода

 

подго

-

товки

 

к

 

полевым

 

работам

собственно

 

полевого

 

периода

важнейшую

 

часть

 

которого

 

составляет

 

сбор

 

образцов

 

на

 

точках

 

наблюдения

и

 

ка

-

мерального

включающего

 

аналитическую

графико

-

математическую

 

и

 

картографическую

 

обработку

 

полевых

 

материалов

их

 

объяснение

 

и

 

написание

 

отчета

Этап

 

ландшафтно

-

геохимического

 

анализа

 

территории

.

 

На

 

ста

-

дии

 

подготовки

 

к

 

полевым

 

работам

 

составляется

 

программа

выбира

-

ются

 

методы

 

исследований

 

и

 

оптимальный

 

режим

 

выполнения

анали

-

зируются

 

общегеографические

 

и

 

отраслевые

 

аналитические

 

и

 

карто

-

графические

 

материалы

Методика

 

проведения

 

полевых

 

ландшафтно

-

геохимических

 

ис

-

следований

 

зависит

 

от

 

целей

задач

 

и

 

масштабов

 

работы

Однако

 

неза

-

висимо

 

от

 

этих

 

вопросов

 

в

 

основе

 

геохимического

 

изучения

 

ландшаф

-

тов

 

лежит

 

выделение

 

и

 

типология

 

элементарных

 

ландшафтов

Итогом

  

исследований

 

является

 

представление

 

о

 

радиальной

 

геохимической

 

структуре

 

вертикального

 

профиля

 

элементарного

 

ландшафта

 

и

 

анализ

 

катенарной

 

геохимической

 

дифференциации

 

каскадных

 

систем

.  

Этап

 

эколого

-

геохимической

 

оценки

 

современного

 

геохимиче

-

ского

 

состояния

 

территории

 

включает

 

геохимическую

 

индикацию

 

со

-

стояния

 

окружающей

 

среды

Здесь

 

существуют

 

два

 

подхода

Один

 

из

 

них

 

связан

 

с

 

выявлением

 

и

 

инвентаризацией

 

антропогенных

 

источни

-

ков

 

загрязнения

структуры

состава

 

и

 

количества

 

загрязнителей

Эти

 

данные

 

получают

 

путем

 

анализа

 

выбросов

стоков

твердых

 

отходов

 

(

эмиссии

). 

Другой

 

подход

 

заключается

 

в

 

оценке

 

степени

 

и

 

характера

 

реального

 

распределения

 (

имиссии

загрязняющих

 

веществ

 

в

 

природ

-

ных

 

средах

Анализ

 

геохимической

 

трансформированности

 

природных

 

ланд

-

шафтов

 

под

 

влиянием

 

техногенеза

заключается

 

в

 

изучении

 

пере

-

стройки

 

радиальной

 

и

 

латеральной

 

структур

 

ландшафта

направлен

-

ности

 

и

 

скорости

 

геохимических

 

процессов

 

и

 

связанных

 

с

 

ними

 

гео

-