Реферат: Методологические основы экологической геологии

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО

Кафедра геоэкологии

Реферат на тему:

Методологические основы экологической геологии

Выполнила: студентка 3 курса

геологического факультета

группы: 341

Нурумова Жанна Сагынтаевна

Саратов

2010

Оглавление

Введение

Глава 1. Место экологической геологии в системе наук

Глава 2. Задачи экологической геологии, решаемые с помощью различных методов

Глава 3. Методы экологической геологии

Глава 3.1 Специальные методы экологической геологии

Глава 3.1.1 Эколого-геологическое картирование

Глава 3.1.2 Функциональный анализ эколого-геологической обстановки

Глава 3.1.3 Эколого-геологическое моделирование

Глава 3.1.4 Эколого-геологический мониторинг

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Глава 1. Место экологической геологии в системе наук

Экологическая геология рассматривается как синтез геологических и экологических дисциплин, в состав которых входят различные точные, естественные, медицинские и социально-экономические науки. Это обеспечивает связь с ними экологической геологии (Трофимов, Зилинг, 2000; 2002)[4]. Особое место занимает геоэкология – междисциплинарное научное направление, изучающее экологические аспекты взаимодействия природы и общества (Ясаманов, 2003). Экологическая геология находится на пересечении экологических и геологических дисциплин (рис.1.1.1).

Рис. 1.1.1. Место экологической геологии в системе наук

Экологическая геология – новое научное направление. Она развивалась как продолжение и развитие инженерной геологии

При эколого-геологическом подходе принимается система тройного взаимодействия – «природа–население–хозяйство», которая рассматривается с точки зрения охраны окружающей среды всех компонентов геосферы и обеспечения экологического равновесия между литосферой, гидросферой, атмосферой, живыми организмами и обществом. Основное внимание при этом акцентируется на изучении и сохранении геологической среды. Важным элементом экологической геологии является включение в состав анализа биотических компонентов. Рассматриваются функциональные связи в системе «литосфера–биота–общество».

Инженерная геология изучает геологическую среду, в основном, с целью достижения технической безопасности хозяйственных объектов. Экологическая геология подходит к рассмотрению литосферы с широких природоохранных позиций.

Она наиболее тесно связана с геоэкологией – комплексной междисциплинарной науки об территориально-экологических отношениях взаимодействия природы и общества (Осипов, 1997). Но в экологической геологии превалирует литосферный аспект.

Разработка методологических основ экологической геологии с классических философских подходов к формированию базиса любой науки предполагает решение ряда стандартных проблем, в том числе в качестве наиглавнейших – формирование представлений о научном методе этого направления, формах и способах научно-познавательной деятельности, а также проверке полученного результата с точки зрения его истинности.(М. Г. Миних, 2008) [3]

Современная экологическая геология базируется, в основном, на позициях биоцентризма, который предполагает всесторонний учет всех видов воздействия человека на геологическую среду и влияния геологической среды на биоту (Королев, 1997).

Экологическая геология рассматривается как новое направление, которое изучает взаимосвязи между литосферой, биотой, населением и хозяйством (Гарецкий, Каратаев, 1995; Теория…, 1997; Бгатов, 1993). Объект исследования экологической геологии – приповерхностная часть земной коры – литосфера, расположенная преимущественно в зоне антропогенного воздействия. Литосферный блок включает горные породы, рельеф и геодинамические процессы. В структуре экологической геологии выделяются две области – предметная и информационно-методическая. Предметом экологической геологии являются экологические функции литосферы. Информационно-методическая область включает дистанционное зондирование, геоинформационное обеспечение и эколого-геологическое картографирование. [1]

Глава 2. Задачи экологической геологии, решаемые с помощью различных методов

Как и большинство геологических наук, экологическая геология исследует, по В.Т. Трофимову и Д.Г. Зилингу (2000, 2002), задачи трех типов: морфологические, ретроспективные и прогнозные. [4]

Морфологические задачи – это задачи, связанные с изучением состава, состояния, строения и свойств анализируемой системы, ее эколого-геологических условий в целом. Решение задач этого типа позволяет ответить на вопрос: «Что это за система, и какие качества ей присущи?», а также получить качественные и количественные показатели, характеризующие современные эколого-геологические условия (обстановки) изучаемого объекта. Именно эти задачи решает специалист в процессе натурных исследований и камеральной обработки материалов.

Ретроспективные задачи – задачи, обращенные в прошлое и связанные с изучением (точнее, восстановлением) истории формирования объекта исследования, формирования его современного качества. Решение задач этого типа позволяет ответить на вопросы: «Почему объект такой? Каким путем он сформировался?». Классическим примером задач такого типа является исследование истории формирования эколого-геологических условий (обстановок) какой-либо территории, либо литосферного блока (массива). Методика решения ретроспективных эколого-геологических задач основана на общегеологических методах.

Решение ретроспективных задач опирается на данные, полученные при исследовании морфометрических задач. Именно эта информация используется при восстановлении последовательности и характера событий во времени (исторические аспекты), и вскрытии причинно-следственных связей (генетические аспекты). Эти задачи решаются в логической временной системе (геологическое время); но заключительные этапы рассматриваются в физическом времени с точкой отсчета от начала эры техногенеза, т. е. начала XVIII столетия.

Прогнозные задачи – задачи, связанные с изучением поведения, тенденций развития исследуемой системы в будущем под воздействием различных причин природного и техногенного происхождения. Решение задач этого типа позволяет ответить на вопрос: «Как будет вести себя объект в будущем при тех или иных воздействиях?» Как и в инженерной геологии, в экологической геологии приходится решать задачи пространственного, временного и пространственно-временного прогноза изменения эколого-геологической системы под влиянием причин естественных (природных), техногенных или их совместного действия. Методика решения прогнозных задач разработана значительно слабее, чем морфологических и ретроспективных.

Ранее уже было показано, что экологическая геология исследует эколого-геологические системы. Выделяется четыре типа этих систем (Трофимов, Зилинг, 2002):

• природная эколого-геологическая система реальная;

• природная эколого-геологическая система идеальная;

• природно-техническая эколого-геологическая система идеальная;

• природно-техническая эколого-геологическая система реальная.

Природную эколого-геологическую систему реальную геолог исследует при проведении эколого-геологических исследований на неосвоенной территории, в пределах которой техногенно обусловленные изменения эколого-геологической обстановки, строго говоря, отсутствуют. Все работы направлены на получение данных о составе, состоянии и экологических свойствах литосферы и взаимодействующей с ней биоты.

Изученная эколого-геологическая система первого типа в дальнейшем может быть использована при прогнозных исследованиях, при которых анализируются возможные последствия природных воздействий. В этом случае изучается уже система второго типа – природная эколого-геологическая идеальная. При этом рассматривают возможность изменения существующих эколого-геологических условий только под влиянием меняющихся природных воздействий. Системы первого типа могут использоваться также и при изучении природно-технической эколого-геологической системы идеальной, исследуемой в процессе прогнозирования изменения эколого-геологической обстановки под влиянием тех или иных видов техногенных (с учетом возможных природных) воздействий в процессе освоения данной территории. Природно-техническая эколого-геологическая система реальная исследуется геологом на освоенных территориях и включает в свой состав уже существующие инженерные сооружения, а чаще – целый их комплекс и несет в себе последствия и природных, и, главным образом, техногенных воздействий. На базе изучения таких геосистем определяется их современное состояние, и разрабатываются, в случае необходимости, методы управления эколого-геологическими ситуациями с целью сохранения или улучшения окружающей природной среды.

Глава 3. Методы экологической геологии

Экологическая геология использует методы ландшафтного планирования, аэрокосмические методы, методы инженерно-геологического и геоморфологического картографирования и районирования, экологического зонирования, методики пределов допустимых изменений и рекреационного проектирования, методы полевых исследований, а также методы гидрогеологии, геокриологии, геохимии, геотектоники, геодинамики (в том числе инженерной геодинамики) и сейсмотектоники, петрографии (в том числе инженерной петрологии) и минералогии.

В основе оценки минерально-сырьевых ресурсов лежат методы геологии полезных ископаемых (поисковые, опробования, подсчета запасов, оценки месторождений). Эти базовые методы дополняются методами геохимии (литохимическими, гидрогеохимическими, биохимическими, атмохимическими) и геофизическими (гравиметрическими, магнитными, электромагнитными, сейсмическими, ядерно-физическими), которые используются при поиске и разведке полезных ископаемых. Кроме того, при оценке минерально-сырьевых ресурсов широко используются многочисленные методы петрологии, литологии и минералогии, связанные с изучением вещественного состава, как полезного ископаемого, так и вмещающих пород. Методы других геологических наук являются сопутствующими.

Глава 3.1 Специальные методы экологической геологии

К специальным методам собственно экологической геологии отнесены эколого-геологическое картирование, функциональный анализ эколого-геологической обстановки, эколого-геологическое моделирование и эколого-геологический мониторинг.

Глава 3.1.1 Эколого-геологическое картирование

Экологическая специфика этого метода заключается в получении площадной информации и отображении в картографических моделях всех факторов, влияющих на эколого-геологическую обстановку (от конкретного воздействия на экологический компонент до экологических последствий этого воздействия). Итогом исследования является эколого-геологическая карта оценочного или оценочно-прогнозного типа, выступающая основой для обоснования управляющих решений соответствующими органами.

Глава 3.1.2 Функциональный анализ эколого-геологической обстановки

Функциональный анализ, по М.Б. Куринову, проводится с целью общей оценки состояний эколого-геологической обстановки. Методология его базируется на принципах, которые широко используются и в экологии (системный подход, принцип историзма, принцип целостности объекта). Функциональный анализ позволяет реализовать системный подход при эколого-геологических исследованиях и объединить, рассмотреть с единых методологических позиций теоретические разработки и их практическую реализацию. Этот метод занимает среди специальных методов экологической геологии одно из центральных мест, так как позволяет решить основную стратегическую задачу – определить пути и способы достижения стабильно развивающихся эколого-геологических обстановок-систем.

Функциональный анализ эколого-геологической обстановки предусматривает: 1) выделение и характеристику эколого-геологической обстановки-системы той или иной изучаемой территории; раскрытие конкретных причинно-следственных связей между подсистемными элементами, контролирующими эколого-геологическую обстановку и составление пространственно-временного прогноза ее развития; 2) проведение оценки значимости экологических функций литосферы для социально-экономических и биологических объектов; 3) определение принципов развития, а в случае необходимости – путей поддержания существования эколого-геологических обстановок-систем.

Глава 3.1.3 Эколого-геологическое моделирование

Под эколого-геологическим моделированием понимается создание моделей состояния и прогноза эколого-геологической ситуации той или иной территории, возникающей при реальных или возможных изменениях геологического компонента природной среды в процессе взаимодействия последнего с источниками воздействия, как природными, так и техногенными. Создание подобных моделей, по М. Б. Куринову, предполагает поэтапное их формирование, от мысленных (понятийных) моделей к физическим, знаковым (картографическим) и математическим. В процессе исследования применяется комплекс традиционных методов моделирования. Выбор конкретного метода обусловливается спецификой информационной базы, задачами исследования. В процессе эколого-геологического моделирования решаются следующие группы задач: 1) создание моделей состояния эколого-геологической ситуации той или иной территории; 2) построение моделей эколого-геологического прогноза; 3) разработка и выбор модели устойчиво развивающейся эколого-геологической системы территории; 4) корректировка постоянно действующей модели устойчиво развивающейся эколого-геологической системы. [1]

Глава 3.1.4 Эколого-геологический мониторинг

Мониторинг является общенаучным методом исследования. Его эколого-геологическая специфика заключается в целевом предназначении и соответствующем выборе объектов наблюдения и учета динамики их развития. Объектом эколого-геологического мониторинга является эколого-геологическая обстановка-система, которая рассматривается как часть экологической системы, отвечающая за «геологическое» жизнеобеспечение и человека, и биоты в целом вследствие выполнения ею определенных эколого-геологических функций (ресурсной, геодинамической, геофизической и геохимической). Эколого-геологическая обстановка-система рассматривает взаимоотношения и взаимосвязи типа «литосфера–биота» или «литосфера–инженерные сооружения–биота». Важно подчеркнуть, что эколого-геологическая обстановка-система может содержать, а может и не содержать технические объекты. В последнем случае обстановка является целиком природной эколого-геологической системой, а организуемый в её пределах эколого-геологический мониторинг будет являться фоновым. Главным же отличием эколого-геологического мониторинга от мониторинга геологической среды является объект наблюдений. В первом случае объектом наблюдений является эколого-геологическая обстановка-система, во втором – геологическая среда, являющаяся частью эколого-геологической системы, ее литогенной основой. Кроме того, есть отличия и в их конечном целевом назначении: целью эколого-геологического мониторинга является оптимизация функционирования эколого-геологической системы-обстановки, а целью второго – оптимизация функционирования природно-технической системы «геологическая среда–инженерное сооружение».

Таким образом, эколого-геологическим мониторингом следует называть систему постоянных наблюдений, оценки, прогноза состояния и изменения эколого-геологической обстановки-системы, проводимую по заранее намеченной программе с целью разработки рекомендаций и управляющих решений, направленных на обеспечение ее оптимального экологического функционирования и устойчивого развития. [1]

Заключение

В конце XX века в нашей стране и во всем мире все большее внимание стало уделяться вопросам экологии. Такой интерес обусловлен обостряющимися экологическими проблемами, которые подчас приобретают глобальный характер. В связи с этим все большее значение приобретают вопросы теории и методологии экологической геологии, определения ее положения в системе других наук. Одной из проблем является то, что чаще всего вопросы экологии сводятся лишь к загрязнению и изменению атмосферного воздуха, водной среды, сохранения растительных сообществ и животного мира. Тогда как все эти компоненты природы тесно взаимосвязаны с внешней оболочкой планеты – литосферой. Именно литосфера является материальной литогенной основой биосферы – сферы живого вещества. На ней формируются почвы, ландшафты, растительные и животные сообщества. В настоящее время литосфера все больше изменяется в процессе человеческой деятельности, включается в техносферу (часть геосферы, затронутой техногенезом). Решение экологических проблем различных компонентов природы и общества невозможно без изучения экологических проблем литосферы, исследования ее экологических функций.

Итак, экологическая геология – это новое научное направление, которое рассматривается как синтез геологических и экологических дисциплин, в состав которых входят различные точные, естественные, медицинские и социально-экономические науки. Это обеспечивает связь с ними экологической геологии (Трофимов, Зилинг, 2000; 2002)

Методами экологической геологии являются: эколого-геологическое картирование, функциональный анализ эколого-геологической обстановки, эколого-геологическое моделирование и эколого-геологический мониторинг. А также экологическая геология использует методы ландшафтного планирования, аэрокосмические методы, методы инженерно-геологического и геоморфологического картографирования и районирования, экологического зонирования, методики пределов допустимых изменений и рекреационного проектирования, методы полевых исследований, а также методы гидрогеологии, геокриологии, геохимии, геотектоники, геодинамики (в том числе инженерной геодинамики) и сейсмотектоники, петрографии (в том числе инженерной петрологии) и минералогии.

С помощью этих методов решаются следующие задачи:

Морфологические задачи – это задачи, связанные с изучением состава, состояния, строения и свойств анализируемой системы, ее эколого-геологических условий в целом.

Ретроспективные задачи – задачи, обращенные в прошлое и связанные с изучением (точнее, восстановлением) истории формирования объекта исследования, формирования его современного качества.

Прогнозные задачи – задачи, связанные с изучением поведения, тенденций развития исследуемой системы в будущем под воздействием различных причин природного и техногенного происхождения.

Природоохранная тематика была присуще геологии всегда, её корни следует искать в самой основе наук о Земле, но лишь с развитием техногенеза появилась необходимость изучения и прогнозирования геологических последствий хозяйственной деятельности человека.

Декларативное признание важности экологических проблем, как правило не сопровождается адекватными практическими действиями – необходима научно-обоснованная концепция, которая позволит сойти с проторенного пути и снять конфликт между интересами настоящего и последующих поколений. На современном этапе такой глобальной концепцией является стратегия устойчивого развития.( М. Г. Миних, 2008). [3]

Список использованной литературы

1.  Абалаков А.Д. Экологическая геология : учеб. пособие / А.Д. Абалаков. – Иркутск : Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2007. – 267 с.[1]

2.  Голубев Г.Н. – Геоэкология. – М.: ГЕОС, МГУ. Учебник для студентов ВУЗов. 1999. – 338 с. [2]

3.  Миних М.Г. – Методы геоэкологических исследований в вопросах и ответах. Учебное пособие для студ. геол. и географ. фак., обучающихся по спец. 013600 – «Геоэкология» и 020306 – «Экологическая геология». – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2008. – 64 с. [3]

4.  Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г., Аверкина Т.А. и др. Теория и методология экологической геологии. - М., 1997 [4]