Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геоэкологическая оценка зоны свободного водообмена

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологическая оценка зоны свободного водообмена"

КОВАЛЕВ Дмитрий Васильевич

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗОНЫ СВОБОДНОГО ВОДООБМЕНА (НА ПРИМЕРЕ СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ)

25.00.36 - геоэкология

4845321

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

1 2 МАЙ 2011

Астрахань-2011

4845321

Работа выполнена на кафедре физической географии Смоленского государственного университета

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор Евдокимов Сергей Петрович

доктор географических наук, профессор Петин Александр Николаевич

доктор геолого-минералогических наук Серебряков Олег Иванович

Ведущая организация: Мордовский государственный

университет им. Н.П. Огарева

Защита состоится 28 апреля 2011 года в 13.00 часов на заседании специализированного совета ДМ 212.009.04 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, ул. Шаумяна, д. 1, ауд. 101

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Астраханского государственного университета

Текст автореферата размещен на официальном сайте Астраханского государственного университета: http://www.aspu.ru.

Автореферат разослан 25 марта 2011 г.

Отзыв на автореферат (2 экземпляра, заверенных печатью) просим направлять по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д.1., АГУ, ученому секретарю диссертационного совета ДМ 212.009.04

Факс (8512) 52-49-92, e-mail: miolin76@rnail.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук, доцент

М.М. Иолин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В последние годы, в связи с ростом децентрализованных источников водоснабжения сельского населения, возникла объективная необходимость оценки экологического состояния и вьивления экологической обстановки для наиболее динамичной из всех гидрогеологических комплексов — зоны свободного водообмена (ЗСВ).

Следует отметить, что отсутствуют специальные работы, в которых бы рассматривалась ЗСВ как объект оценки геоэкологической ситуации. Таким образом, исходя из развития науки в целом, возрастания роли геоэкологических и геоинформационных методов, недостаточного количества исследований в данной области, можно утверждать, что существующая проблема разработки теоретических основ и практических путей определения защищенности грунтовых вод, оценки антропогенной нагрузки на ЗСВ и выявления характерных для нее экологических обстановок является актуальной.

Цель исследования состоит в геоэкологической оценке современного состояния ЗСВ на территории Смоленской области.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Изучить и модернизировать существующие методы исследований подземной гидросферы и геоэкологической оценки ЗСВ с использованием современных геоинформационных технологий.

2. Проанализировать климатические, геолого-геоморфологические условия и антропогенные факторы, формирующие те или иные свойства ЗСВ.

3. Установить глубину залегания первого от поверхности водоносного горизонта в различных природных комплексах на основе применения морфометрического метода анализа рельефа.

4. Определить степень защищенности грунтовых вод с учетом их глубины залегания и особенностей литологического состава перекрывающих толщ.

5. Обосновать критерии оценки условий и факторов воздействия на зону свободного водообмена применительно к территории Смоленской области.

6. Провести районирование зоны свободного водообмена на территории Смоленской области по характеру экологического состояния.

7. Разработать рекомендации по рациональному использованию грунтовых вод.

Объект исследования - зона свободного водообмена в пределах территории Смоленской области.

Предмет исследования - геоэкологический анализ зоны свободного водообмена.

Теоретической и методологической основой диссертационного исследования послужили основные принципы и подходы к геоэкологическому анализу зоны свободного водообмена, изложенные в трудах ведущих отечественных ученых и особенно в работах, в которых рассматриваются вопросы геоморфологических исследований (A.A. Лукин, Ю.Г. Симонов, В.П. Философов), проблемы определения защищенности грунтовых вод (В.М. Гольдберг, Н.И. Плотников, A.A. Шварц), применения геоинформационных технологий и математико-картографического моделирования (A.M. Берлянт, B.C. Тикунов, А.М. Трофимов, И.Ю. Чернова). Проанализированы имеющиеся литературные источники, в том числе труды смоленских ученых В.Г. Васильева, A.C. Кремня, Д.И. Погуляева, П.Г. Шевченко-ва, В.А. Шкаликова.

Научная новизна.

Впервые определена глубина залегания грунтовых вод на территории Смоленской области на основе морфометрического анализа рельефа.

Впервые выявлена степень защищенности грунтовых вод от внешних воздействий в различных ПТК Смоленской области по методике В.М. Гольдберга, которая модернизирована нами применением средств геоинформатики.

На основе анализа геолого-геоморфологического строения уточнена ландшафтная карта с более детальным выделением типов местности.

Впервые проведена оценка степени антропогенной нагрузки на территорию Смоленской области и геоэкологического состояния ЗСВ, а также выделены для нее экологические обстановки.

Разработаны рекомендации по рациональному использованию и защите грунтовых вод от техногенного воздействия, позволяющие выделить наиболее перспективные территории для организации источников децентрализованного водоснабжения, а также подержания в этих источниках воды надлежащего качества.

Практическая значимость исследования. Результаты исследования нашли применение в работе государственных природоохранных организаций Смоленской области: ТЦ «Геомониторинг-Смоленск», Роспотребнад-зор по Смоленской области, департамент по недропользованию Смоленской области. Территориальный центр государственного мониторинга геологической среды и водных объектов использует их при разработке проектов организации зон санитарной охраны, разработке мероприятий при организации свалок твердых бытовых отходов и систем децентрализованного водоснабжения. Также возможно использование материалов диссертации экологическими и природоохранными организациями при разработке и оптимизации конкретных экологических программ, как для изучаемого региона, так и для других регионов России.

Результаты исследования использованы в учебном процессе на естественно-географическом факультете Смоленского государственного университета, при изучении учебных дисциплин «Прикладная экология», «Геоинформационные системы», «Природопользование», «Геоэкология», «Инженерная геология», а также при проведении учебных практик.

Следующие результаты работы выносятся как защищаемые положения:

1. На равнинных территориях существует прямая зависимость глубины залегания грунтовых вод от горизонтального и вертикального расчленения рельефа, позволяющая определить глубину залегания грунтовых вод на основе морфометрического анализа рельефа.

2. Анализ литологического состава и мощности, перекрывающих грунтовые воды горных пород позволяет выявить степень их защищенности от антропогенных воздействий. Выделено шесть категорий защищенности грунтовых вод, причем большая часть территории области относится к абсолютно незащищенной и незащищенной категории.

3. Сопоставление землепользования, расселение населения и специфических факторов воздействия на ЗСВ позволяет определить степень антропогенной нагрузки на зону свободного водообмена на территории Смоленской области.

4. Сопоставление антропогенной нагрузки и степени защищенности ЗСВ позволяет дать оценку геоэкологических обстановок. Выделяются три типа экологического состояния для ЗСВ: благоприятная, удовлетворительная и неудовлетворительная (неблагоприятная).

В работе применялись следующие методы исследований: сравнительно-географический, ландшафтно-индикационный, математико-статистический, картографический, геоинформационный, метод экспертных оценок. Использованы компьютерные технологии, в том числе программы Maplnfo 6.0; Arc View GIS 3.2; ArcGIS 9.1, 9.2, Geolink (Мониторинг).

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на научных конференциях молодых учёных Смоленского госуниверситета (Смоленск, 1996-2009), на II Международной научно-практической конференции «Идеи В.В. Докучаева и современные подходы к изучению природной среды, решению региональных социально-экологических проблем» (Смоленск, 2006), на Международной научной конференции «Геоситуационный анализ» (Казань, 2007), Второй международной Конференции «Геоэкологические проблемы современности» (Владимир-Москва, 2008), 60-й научной студенческой конференции и 36 конференции молодых ученых СГМА (Смоленск, 2008), IV Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Василия Алексеевича Дементьева (Минск, 2008), IX

межвузовской молодежной научной конференции "Школа экологической геологии и рационального природопользования" (СПб, 2008), Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 90-летию Смоленского государственного университета (Смоленск, 2008). III Международной научно-практической конференции «Белорусско-Российское по-граничье» (Могилев, 2009), XXXVI Общественно-научных чтениях, посвященных памяти Ю.А. Гагарина (Гагарин, 2009).

Личный вклад автора заключается в непосредственном участии в полевых исследованиях, сборе и обработке фактического материала, выполнении геоэкологического анализа с применением статистических приёмов и средств ГИС, в обработке статистических исходных данных, анализе и обобщении результатов, составлении ряда карт, разработке методических подходов, апробации результатов исследования и в формулировании выводов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК -1.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем работы составляет 190 страниц, из них 161 страница машинописного текста. Работа проиллюстрирована 29 рисунками, 24 таблицами. Список использованной литературы включает 166 наименований.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.г.н., профессору Евдокимову С.П., а также руководителю ТЦ «Геомониторинг-Смоленск» Н.В. Степкиной, доценту Смоленского госуниверситета A.B. Левину, доцентам Мордовского госуниверситета А.К. Коваленко, М.В. Кустову, А.Ф. Варфоломееву. Отдельная благодарность руководителю УМЦ "Казань-ГИС-Студия" доценту кафедры геофизики Казанского госуниверситета И.Ю. Черновой за неоценимую помощь и поддержку.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Теоретические и методологические основы исследования зоны свободного водообмена

Зона свободного водообмена — это верхняя часть гидрогеологического разреза, в пределах которого подземные воды имеют непосредственную связь с геосистемами ландшафтной оболочки и являются элементами природных территориальных комплексов.

Нижнюю границу ландшафта целесообразно проводить по кровле регионального водоупора. При отсутствии последнего, за нижнюю границу принимаем условную поверхность, образованную изолиниями базисов

эрозии (изобазиты) крупных гидрографических врезов, т.е. водотоков высшего порядка, выделенных по методике, предложенной В.П. Философовым (1975) и А.А. Лукиным (1987).

Для проведения геоэкологического исследования ЗСВ рассмотрена система внешних воздействующих факторов. К ним относятся морфомет-рические показатели рельефа (густота гидрографической сети, величина эрозионного вреза); данные о гидрологических и метеорологических условиях (величины водного баланса территории); числовые характеристики ландшафтов (степени лесистости, освоенности); степень антропогенного воздействия.

Для определения уровня грунтовых вод первостепенное значение имеют густота гидрографической сети, уклоны рельефа, базисные и вершинные поверхности, остаточный рельеф. Следует отметить влияние положения базисной поверхности на водоносный горизонт, высокую корреляционную связь ее отметок с глубиной залегания грунтовых вод. С помощью определения порядков истоков рек обоснованы предельные положения уровенной поверхности подземных вод.

Рельеф независимо от геофильтрационной среды контролирует предельное положение уровенной и пьезометрической поверхности фильтрационных потоков, что дает возможность получить достоверные сведения об их структуре и динамике. Кроме того, возможно прогнозирование перспективных участков подземных вод.

Исходными материалами к изучению подземной гидросферы в работе были взяты: сетка границ ПТК; информация о ландшафтных водопроявлениях; многолетние наблюдения над ландшафтными водопроявлениями; данные о геологическом строении и геологических процессах. Большое значение имеет анализ водопроницаемости горных пород.

Проведенный морфометрический анализ рельефа в целях геоэкологической оценки ЗСВ предусматривает построение следующих карт: порядков долин и водораздельных линий, базисных поверхностей, остаточного рельефа, уровня залегания грунтовых вод.

Основным при составлении карты глубины залегания грунтовых вод по этому методу является определение максимальной высоты выпуклости зеркала грунтовых вод (водораздела грунтовых вод) в депрессионной кривой междуречья.

Построение карты глубины залегания грунтовых вод, по предложенному методу упрощается в случае, когда местность сильно расчленена долинами рек и ручьев. В этом случае гидроизогипсы будут соответствовать изогидробазитам, следовательно, карта гидробазисной поверхности будет в то же время являться картой глубины залегания грунтовых вод.

Для проведения исследования использован программный продукт фирмы ESRI ArcGIS в котором была построена топографическая поверхность, учитывающая все морфометрические особенности изучаемой территории и проведено гидрологическое моделирование. Поскольку в ArcGIS эти функции работают с растровым типом данных, методика получения карт и их интерпретация существенно отличается от традиционной. Данный метод был разработан в Казанском госуниверситете И.Ю.Черновой (2005).

Для построения гипсометрической поверхности использовалась функция TOPOGRID (Arclnfo Workstation), позволяющая рассчитывать модель рельефа, качество которой многократно превышает качество моделей, получаемых обычными методами интерполяции. В данной функции учитывается не только пространственное положение изолиний рельефа и отметок высот, но и расположение речной сети, закрытых водоемов (озер), локальных понижений рельефа. Также использовался ряд дополнительных опций TOPOGRID, позволяющих получить гипсометрическую поверхность, пригодную для гидрологического моделирования и учитывающую все особенности рельефа изучаемого региона. Был выбран размер ячейки грида 100x100 м, который обеспечивает точность грида, достаточную для региональных исследований, и не чрезмерен для расчетов.

Для построения карты порядков речных долин входной грид рельефа мы последовательно обработали специальными гидрологическими функциями FLOWDIRECTION, FLOWACCUMULATION, STREAMORDER.

При помощи функций FLOWDIRECTION для каждой ячейки входного грида определили уклон поверхности (или направление потока), с использованием FLOWACCUMULATION для каждой ячейки грида рассчитали кумулятивный поток на основе поверхности уклона (направления потоков). В результате получилась растровая модель водных потоков. Сравнение растровой и векторной моделей водных потоков показывает их большое сходство, причем растровая модель более полная в сравнении с векторной.

. Функцией STREAMORDER определили порядок потоков в растровой модели. На последнем шаге моделирования растровую модель сети потоков конвертировали в векторную, и для каждого элемента сети был определен его порядок по P.E. Хортону (1948).

Базисной поверхностью называют поверхность, объединяющую местные базисы эрозии. Основой для построения базисных поверхностей являются точки пересечения тальвегов с горизонталями рельефа. Помимо этого для уточнения были взяты дополнительные точки слияния тальвегов, которым присваивалась величина высот, взятая из цифровой модели рельефа.

Карты базисных поверхностей можно строить для всех долин (базисная поверхность 1-го порядка) или с исключением долин 1-го порядка (базисная поверхность 2-го порядка), а также долин 1-го и 2-го порядка (базисная поверхность 3-го порядка) и т.д.

При расчете поверхности рельефа и всех производных поверхностей задавался единый экстент грид-тем. Поскольку пространственное расположение и размер ячеек гридов для всех тем одинаково, расчет разностных поверхностей выполнялся простым вычитанием значений соответствующих ячеек. Операции вычитания выполняются с помощью калькулятора растров модуля Spatial Analyst (МакКой, 2002). Карта остаточного рельефа является производной из разности цифровой модели рельефа, характеризующей дневную поверхность и базисной поверхности, характеризующей глубину залегания грунтовых вод.

Защищенность подземных вод характеризовалась качественно и количественно. В первом случае в основном рассматриваются только природные факторы, во втором - природные и техногенные. Качественная оценка проведена в виде определения суммы условных баллов. Сумма баллов, зависящая от условий залегания грунтовых вод, мощностей слабопроницаемых отложений и их литологического состава, определяет степень защищенности грунтовых вод.

На основе использования геоинформационных методов построены растровые модели баллов групп защищенности по различным характеристикам и произведены математические операции с полученными растровыми моделями. В результате получена оценка защищенности грунтовых вод. Необходимые возможности предоставляет программный продукт ESR1 ArcGIS 9.1 и Arc GIS 9.2. Его использование позволяет построить растровую модель с учетом типа группы по литологии и фильтрационным свойствам слабопроницаемых отложений, по отношению к тому или иному геологическому комплексу.

Глава 2. Природные условия, формирующие зону свободного водообмена на территории Смоленской области

Смоленская область расположена в центре Восточно-Европейской равнины, в западной части Российской Федерации. Ее площадь равна 49,8 тыс. кв. км. Территория области занимает водораздел трех крупных рек Европейской части России - Волги, Днепра и Западной Двины. Большая ее часть относится к верховью Днепра. Эти особенности физико-географического положения определяют основные черты природы - умеренно-континентальный климат, преобладание возвышенностей и малых рек, широкое распространение лесов и дерново-подзолистых почв, что находит прямое отражение в формировании и строении зоны свободного водообмена.

Одним из важнейших факторов определяющих защищенность зоны свободного водообмена является гранулометрический состав и гидрогеологические характеристики водовмещающих и перекрывающих грунтовых толщ. Водовмещающие грунтовые воды горизонты - это горизонты четвертичных и на незначительных территориях неогеновых и меловых отложений. Мезозойские отложения имеют крайне малую площадь выхода на дневную поверхность в долинах рек, и не будут нами детально рассматриваться. Воды более древних отложений не являются грунтовыми.

Анализ рельефа позволяет определить строение ЗСВ, глубину залегания грунтовых вод, направление движения грунтовых потоков. Смоленская область расположена в средней части Русской равнины. Важная отличительная особенность рельефа области - наличие главного водораздела Русской равнины, с которого берут начало реки Волга, Днепр, Западная Двина. Этот водораздел проходит также и по территории соседней Тверской области, в связи с чем поверхность этих двух областей имеет наиболее высокий гипсометрический уровень в пределах Русской равнины.

Поверхность области представляет собой на большей части всхолмленную и волнистую равнину. Средняя высота ее около 200 м, что примерно на 60 м выше средней отметки Русской равнины. Возвышенности, включающие участки поверхности с абсолютной высотой более 200 м, занимают 61% территории области, низменности 39%. Немногим более 14% территории располагается в пределах абсолютных отметок 170-200 м (Васильев, 1963).

Глава 3. Защищенность грунтовых вод как фактор устойчивости к антропогенной нагрузке

В результате морфометрических исследований территории Смоленской области с использованием геоинформационных методов была построена карта порядков речных долин, которая стала основой для создания базисных поверхностей различного порядка. Базисные поверхности второго порядка являются при таком расчлененном рельефе как на территории Смоленской области уровнем грунтовых вод. Базисные поверхности 3, 4, 5 порядков были использованы для выявления тектонических структур 3 и 4 порядка, на основании которых были выделены ландшафты (физико-географические районы) и построена ландшафтная карта.

Карта порядков речных долин построена в результате морфомет-рического анализа цифровой модели рельефа масштаба 1:200000. Карта водотоков более детальна, нежели гидрографическая сеть, на которой не отображаются промоины, ложбины стока и временные водотоки.

Общая длина водотоков приблизительно в 2 раза больше длины гидрографической сети и составляет около 43 тыс. км, в то время как длина

гидрографической сети - 23 тыс. км. На территории Смоленской области выделено 7 порядков долин.

Водотоки первого порядка занимают около половины (21,2 тыс. км) общей длины всех водотоков. При сравнении гидрографической сети и модели долин и порядков водотоков (исключая долины первого порядка) можно отметить, что по длине они отличаются примерно на 1,5 тыс. км. Эта разница объясняется тем, что ряд долин первого порядка имеет постоянные водотоки.

Плотность водотоков составляет 0,87 км/км2. Если исключить долины 1-го порядка (0,44 км/км2), то густота речной сети, вычисленная на основании анализа векторной модели гидрографической сети, составляет 0,47 км/км2. Эта величина колеблется от 0,37 до 0,5 км/км2.

В исследовании защищенности грунтовых вод цифровая модель базисной поверхности показывает уровень залегания грунтовых вод в абсолютных значениях высот. Это справедливо для исследованной территории, так как рельеф здесь сильно расчленен. Карта используется как вспомогательная для построения остаточного рельефа.

Карта остаточного рельефа, наиболее важная для нашего исследования, показывает мощность зоны аэрации. Иначе - карта остаточного рельефа является картой глубины залегания грунтовых вод. На ее основе определяется защищенность грунтовых вод, которая зависит от мощности зоны аэрации и слагающих эту зону горных пород (рис. 1, 2).

Минимальное значение мощности зоны аэрации равно нулю и соответствует гидрографическим объектам (рекам, озерам, родникам, частично болотам) в которые происходит разгрузка грунтовых потоков - выход грунтовых вод на поверхность. Максимальное значение достигает 72 метров.

Судя по геологическим разрезам, глубина расчленения рельефа во многих местах с развитой овражно-балочной сетью может достигать 50-60 м. Мы классифицировали значение растров цифровой модели остаточного рельефа, выделив 8 классов (табл. 1).

Более 23% территории Смоленской области имеет глубину залегания грунтовых вод 0-1 м. Глубина залегания грунтовых вод 0-3 м на 52% территории области. Эти территории находятся в сложных инженерно-геологических условиях, когда возможна активизация экзогенных геологических процессов, связанных с оползнями и оплывинами, заболачиванием и подтоплением территории.

Условные обозначения

Остаточный рельеф (глубина залегания грунтовых вод)

Глу бина залегания грунтовых вод

| 0- 1

1-3 3 -

□ 10-15

I I 15 - 20

| 1 20 - 30 ■■ 30

□ 45-72

| ] Карта-врезка 1:200 000

Гр>«Т.«Ы1.1И ■ 5-10 □ 15-20 020-10

1,

Рис. 1. Остаточный рельеф (глубина залегания грунтовых вод)

Условные обозначения

Остаточный рельеф (глубина чалегания г рунтовых вод)

0- I

1-3

| 5 - 10

I I Ю-15

I I 15 - 20

| | 20 - 30 | 30 - 45 1 N5-72 - Реки

Рис. 2. Фрагмент карты остаточного рельефа масштаба 1:200000 (глубины залегания грунтовых вод)

Таблица 1

Мощность зоны аэрации (глубина залегания грунтовых вод) на территории Смоленской области

Мощность зоны аэрации (значение растра остаточного рельефа), м Площадь территории, км2 Процент от площади области

0-1 11651,53 23,36

1-3 14246,18 28,57

3-5 7829,23 15,70

5-10 9750,85 19,55

10-15 3823,25 7,67

15-20 1626,87 3,26

20-30 922,65 1,85

>30 21,51 0,04

Данные, полученные в результате математического моделирования, подтверждаются материалами бурения скважин. Было пробурено 6 скважин глубиной до 6 метров. Глубина залегания грунтовых вод на участках, где проводилось бурение, не более чем на 30 см различалась с результатами цифровой модели.

При оценке защищенности грунтовых вод соответствующим глубинам залегания присваиваются баллы от 1 до 5 (табл. 2). Также при определении защищенности оценивается мощность горных пород, которая определяется на основе цифровой модели рельефа.

Таблица 2

Балльная оценка глубины залегания грунтовых вод и соответствующие ей площади территории Смоленской области

Балл глубины уровня залегания грунтовых вод Площадь территории, км2 Процент от площади области

1 43477,79 87,18

2 5450,12 10,93

3 922,65 1,85

4 и 5 21,51 0,04

Применив модернизированную методику В.М. Гольдберга, создали интегральную карту защищенности грунтовых вод на территории Смоленской области и произвели оценку защищенности грунтовых вод для ландшафтных выделов ранга тип местности (рис. 3).

Площадь большинства природно-территориальных комплексов весьма значительна и защищенность имеет достаточно разнообразные варианты, но для всех общий уровень защищенности весьма низкий.

Условные обозначения

Площадп грунтовых вод с категориями защищенности 4-6 (отслабозащищениых до практичесга защищенным)

(" | Полностью не защищенные [ [Менее30 »/о

| | От 30 до 60 %

1 | Более 60 %

Рис. 3. Защищенность грунтовых вод на территории Смоленской области

Глава 4. Геоэкологический анализ состояния зоны свободного водообмена

Отличительной особенностью процесса загрязнения подземных вод является то, что он в значительной степени обусловлен загрязнением других природных сред - атмосферного воздуха, поверхностных вод, почв. Будучи загрязненными, вследствие выбросов и сбросов различных веществ антропогенного происхождения, эти среды становятся как бы вторичными источниками загрязнения, влияющими на подземные воды. Первичными являются сами техногенные источники.

Повышенные концентрации загрязняющих веществ в водных объектах наблюдаются преимущественно в пределах городов с развитой промышленностью: в реке Днепр в гг. Дорогобуже и Смоленске; в реках Вязьма и Улица в г. Вязьме; в р. Вопец в г. Сафоново; в р. Вопь в г. Ярцево; в р. Малая Березина в г. Рудне; в р. Свиная в п. Красный; в р. Остер в г. Ро-славле; в р. Гжать в г. Гагарине. По-прежнему самыми загрязненными реками области являются реки Вязьма, Улица и Вопец (Государственный доклад, 2008).

Грунтовые воды, которые являются ближайшими к поверхности земли - наименее защищены. Практически вся масса загрязняющих веществ с поверхности земли, прошедших через зону аэрации, попадает в горизонт грунтовых вод, откуда эти вещества могут поступить в более глубокие горизонты. Роль грунтовых вод очень важна в общем процессе загрязнения подземных вод, и поэтому они должны быть первоочередным объектом самого тщательного изучения.

Альтернативными источниками водоснабжения населения являются децентрализованные источники, использующие первый водоносный горизонт, т.к. грунтовые воды в наименьшей степени связаны с некондиционными межпластовыми водами глубоких водоносных пластов.

Для индивидуального городского, сельского и дачного водоснабжения используются грунтовые воды, добываемые с помощью шахтных колодцев. Количество общественных зарегистрированных колодцев в 2007 г. составило 3568 (2006 г. - 3785), из них 3032 - в сельской местности. Количество общественных колодцев, не отвечающих санитарно-эпидемиологическим нормам, составляет 29,2% (2006 г. - 28,3%) (Государственный доклад, 2008).

В нецентрализованных источниках водоснабжения по санитарно-химическим показателям было исследовано 308 проб воды (данные Рос-потребнадзора). Из них не соответствовало гигиеническим нормативам 28,2 % проб (в 2006 году - 32,3 %). По микробиологическим показателям в 2007 году было исследовано 602 пробы воды, из них не соответствовало гигиеническим нормативам 38,4 % проб (в 2006 г. - 70,54 %). Наиболее не-

удовлетворительное качество воды в колодцах отмечается в Вяземском, Гагаринском, Ельнинском, Смоленском и Шумячском районах области -от 38 до 80% неудовлетворительных проб (Государственный доклад, 2008).

При помощи современного картографического пакета Агс^э 9.1 была построена цифровая модель антропогенной нагрузки на территорию Смоленской области. На основе анализа получили данные, что неиспользуемые земли или используемые в естественном виде занимают 22894 км2, из них площадь территорий с низкой антропогенной нагрузкой, которые можно рассматривать как территории с сохраненным природным ландшафтом -16026 км2. Территории, на которых антропогенная нагрузка невысока и ландшафты используются в естественном виде занимают 6868 км2. Сельскохозяйственные земли со сравнительно малой интенсивностью землепользования занимают 9650 км2, а сельскохозяйственные земли с высокой интенсивностью землепользования - 14508 км2. Застроенные земли (поселения, промышленные, транспортные, нарушенные) занимают 2543 км2. Это может охарактеризовать область в целом как регион с малой интенсивностью землепользования.

Применив формулу по вычислению суммарной антропогенной нагрузки, был рассчитан общий балл, который составил 5,14:

п

Ап = Е * В1,

¡=1

где 8 - площадь вида 0 - го) использования земель, в %; В - балльная оценка антропогенной нагрузки по 1-му виду с учетом корректировки по дополнительным факторам; п - число групп.

При выявлении экологических состояний был использован метод экспертных оценок. В его основе лежит сопоставление уровней антропогенной нагрузки на данную территорию и потенциала устойчивости (в нашем случае защищенности грунтовых вод) самой территории. Были выделены три группы экологических условий: благоприятные (1—4 балла), удовлетворительные (5-8 балов), неудовлетворительные, или неблагоприятные (9-12 баллов).

Наибольший балл антропогенной нагрузки и наиболее неблагоприятные экологические состояния наблюдается в небольших по площади типах местности, где влияние негативного фактора не нивелируется территориями с низкой антропогенной нагрузкой и благоприятной экологической ситуацией. Из всех ландшафтных комплексов на территории Смоленской области нет ни одного, где бы были неудовлетворительные экологические состояния. Наибольший балл, характеризующий экологические состояния, не превышает 8,5.

Для большей части ландшафтов Смоленской области характерны относительно невысокие баллы антропогенной нагрузки и неблагоприятного

экологического состояний. В тоже время ряд территорий испытывает значительную антропогенную нагрузку (рис. 4).

Основные ареалы неблагоприятных экологических состояний первого типа с комплексной нагрузкой приурочены к крупным промышленным центрам, выделены: Смоленский, Вяземский, Рославльский, Ярцевский, Сафоновский, Дорогобужско-Верхнеднепровский, Ельнинский, Десногор-ский, Велижский, Демидовский, Озерский, Починковский, Руднянский, Голынковский ареалы как наиболее крупные, а также существует ряд мелких ареалов.

К ареалам второго типа с преимущественно нарушенными землями можно отнести ряд ареалов на всей территории Смоленской области. Крупнейшие из них Издешковский, Гагаринский и Новодугинский расположены в центральной и восточной части области. Данные ареалы не являются сплошными, а представлены серией карьеров и прочих разработок полезных ископаемых, расположенных относительно близко друг к другу.

Наиболее крупные ареалы третьей группы, оказывающиеся в зоне влияния гидротехнических сооружений, приурочены к береговым зонам водохранилищ - это Деснинский, Вазузский и Яузский ареалы. Данные ареалы непосредственной антропогенной нагрузки не испытывают, поскольку большая часть территорий занята лесами и заболочена, особенно возле Вазузского и Яузского водохранилищ. Но в гидрологическом плане они имеют прямую зависимость от гидродинамики водохранилища. Активизация заболачивания также проявляется вследствие подтопления близлежащих территорий.

Наиболее целесообразно рассматривать части ландшафтов, относящихся к ареалам неблагоприятных экологических состояний и имеющих в приделах этих ареалов значительную антропогенную нагрузку и неудовлетворительную экологическую ситуацию (т.к. ареалы неблагоприятных экологических ситуаций, в особенности второго типа, дискретны).

Наибольшая площадь ареалов с неблагоприятным экологическим состоянием (более 100 км2) расположена в Вяземском, Духовщинском, Смо-ленско-Краснинском, Ельнинском, Гжатско-Рузском, Сафоновско-Холм-Жирковском, Сожско-Остерском и Сычевском (Вазузском) физико-географических районах (ландшафтах).

Территории с неблагоприятным экологическим состоянием занимают площадь от 50 до 100 км2 и встречаются в Руднянско-Микулинском, По-чинковском, Березинском и Верхне-Днепровском физико-географических районах.

Относительно благоприятная экологическая обстановка характерна для Слободского физико-географического района, где площадь ареалов с неблагоприятным экологическим состоянием занимает менее 10 км2.

Рис. 4. Экологическое состояние зоны свободного водообмена на территории Смоленской области

Условные обозначения

Проблемное экологическое состояние

0] Территории со средней и низкой интенсивностью комплексной нагрузки | Территории с высокой интенсивностью комплексной нагрузки Зона влияния водохранилищ

Территории с высокой плотностью ареалов нарушенных земель Удовлетворительное экологическое ссостониие

ш

Благоприятное экологическое состояние

ВЫВОДЫ

Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:

1. Разработанные и модернизированные в диссертации методы позволяют проводить геоэкологическую оценку зоны свободного водообмена. Усовершенствованная методика В.М. Гольдберга определения защищенности грунтовых вод с использованием средств геоинформатики дает возможность с достаточной точностью установить степень защищенности зоны свободного водообмена.

2. Анализ природных факторов формирования зоны свободного водообмена дает возможность оценить глубину залегания грунтовых вод и факторы, определяющие их защищенность. Анализ антропогенного воздействия позволяет определить уровень внешнего воздействия на зону свободного водообмена в пределах Смоленской области.

3. Средняя глубина залегания грунтовых вод на территории Смоленской области составляет 4,7 м. Более 23% территории области имеет глубину залегания грунтовых вод 0-1 м. Эти площади заболочены или могут быть подвержены затоплению при неблагоприятных паводковых ситуациях. Около 52% территории (глубина залегания грунтовых вод 0-3 м) области находится в сложных инженерно-геологических условиях, при которых возможна активизация экзогенных геологических процессов связанных с оползнями, оплывинами, заболачиванием и подтоплением территории.

4. Определена защищенность грунтовых вод. Были выделены ареалы территорий с защищенными грунтовыми водами: а) ареалы с полностью не защищенными грунтовыми водами составляют 13% Смоленской области; б) ареалы, в которых слабо защищенные и защищенные грунтовые воды составляют менее 30% занимают 69,98% территории области; в) ареалы, в которых слабо защищенные и защищенные грунтовые воды составляют от 30% до 60% занимают 11,61% территории области; г) ареалам в которых слабозащищенные и защищенные грунтовые составляют более 60% соответствует 5,21%. Защищенность грунтовых вод в пределах большинства ландшафтов достаточно разнообразна. Для всех ПТК общий уровень защищенности довольно низкий и колеблется от абсолютно не защищенного, до практически не защищенного.

5. На основе классификации антропогенной нагрузки, влияющей на зону свободного водообмена, составленной с использованием ранжирования землепользования, был выделен ряд специфических видов антропогенной нагрузки, оказывающих наибольшее влияние на зону свободного водообмена. В основу определения антропогенной нагрузки положен вид использования земель. Получены следующие результаты: а) неиспользуемые земли составляют 46,16% территории области из них 32,31% естест-

венные ландшафты; б) сельскохозяйственные земли со сравнительно малой интенсивностью землепользования занимают 19,46%; в) сельскохозяйственные земли с высокой интенсивностью землепользования — 29,25%; г) застроенные земли (поселения, промышленные, транспортные, нарушенные) — 5,13%. Общий балл антропогенной нагрузки на зону свободного водообмена для территории Смоленской области составляет 5,14 (по 15-балльной шкале).

6. Для ПТК ранга типов местности получены данные о том, что максимальный общий балл экологического состояния не превышает 8,5. На основе геоэкологического районирования территории Смоленской области были получены следующие результаты: благоприятные экологические состояния для зоны свободного водообмена наблюдаются на 46,11% территории области, удовлетворительные на 48,74%, неудовлетворительные на 5,15%. Вся территория Смоленской области относиться к региону с удовлетворительной ближе к благоприятными экологическими условиями.

7. Для уменьшения антропогенной нагрузки на геологическую среду и, в частности, на грунтовые воды требуется снижение техногенного давления на ландшафты. Необходимо создать государственную сеть мониторинга качества грунтовых вод вблизи экологически опасных объектов и в районах с использованием грунтовых вод населением для питьевого водоснабжения. Для восстановления гидрофизических и гидрохимических свойств, восстановления уровня грунтовых вод нужна организация рекультивации нарушенных земель.

Публикации по теме диссертации Статьи в ведущих научных изданиях рекомендованных ВАК РФ

1. Ковалев, Д.В. Проблема определения защищенности грунтовых вод на примере Смоленской области / Д.В. Ковалев // Проблемы региональной экологии. - 2009. - № 6. - С. 78-82.

Работы, опубликованные в других изданиях

2. Ковалев, Д.В. Оценка почвенного потенциала территории Смоленского района с использованием средств геоинформатики / Д.В. Коватев, A.B. Левин // Идеи В.В. Докучаева и современные подходы к изучению природной среды, решению региональных социально-экологических проблем: Материалы докладов II Международной научно-практической конференции. - Смоленск, 2006. - С. 113-118.

3.Ковалев, Д.В. Оценка эрозии почв методами геоинформатики (на примере Рославльского района) / Д.В. Ковалев, О.В. Сакович // Предпосылки типологического изучения сельской местности: сборник научных статей / Под ред. С.П. Евдокимова - Смоленск: Изд-во «Маджента», 2006.- С.57-60.

4. Ковалев, Д.В. Оврагообразование на территории Рославльского района I Д.В. Ковалев // Предпосылки типологического изучения сельской местности: сборник научных статей / Под ред. С.П. Евдокимова. - Смоленск: Изд-во «Маджента», 2006. - С. 60-63.

5. Евдокимов, С.П. Теоретические аспекты агроресурсного районирования с применением ГИС / С.П. Евдокимов, Д.В. Ковалев // Геоситуационный анализ: материалы докладов Международной научной конференции / Под ред. М.В. Панасюка. - Казань: Изд-во «Медок», 2007. - С. 191-194.

6. Ковалев, Д.В. Проблемы обеспечения водой сельской местности Смоленской области / Д.В. Ковалев // Вопросы типологического изучения сельской местности: сборник научных трудов / Под ред. С.П. Евдокимова. -Смоленск: Изд-во «Маджента», 2007. - С. 23-26.

7. Ковалев, Д.В. Перспектива использования источников децентрализованного водоснабжения на территории Смоленской области / Д.В. Ковалев // Сборник материалов IX (9) межвузовской молодежной научной конференции "Школа экологической геологии и рационального природопользования" - СПб, 2008. - С. 222-224.

8. Ковалев, Д.В. К проблеме об устойчивости природных комплексов Смоленской области / Д.В. Ковалев, A.B. Левин // Сборник материалов IX (9) межвузовской молодежной научной конференции "Школа экологической геологии и рационального природопользования" СПб, 2008. - С. 224226.

9. Ковалев, Д.В. Применение ГИС для определения защищенности грунтовых вод на территории Смоленской области / Д.В. Ковалев // Смоленщина и смежные регионы в исследованиях естествоиспытателей. — Вып.1. - Смоленск: Изд-во СмолГУ, 2008. - С. 137-143.

10. Ковалев, Д.В. Некоторые аспекты влияния хозяйственной деятельности на геологическую среду (на примере Смоленской области) / Д.В. Ковалев, A.C. Кремень, A.B. Левин // Геоэкологические проблемы современности. Доклады второй международ, конференции. - Владимир-Москва, 2008.-С. 119-122.

11. Ватлина, Т.В. Влияние качества питьевой воды на здоровье населения Смоленской области / Т.В. Ватлина, Д.В. Ковалев // Сборник материалов 60-й научной студенческой конференции и 36 конференции молодых ученых СГМА / Под ред. В.Г. Плешкова. - Смоленск: СГМА, 2008. -С. 38-39.

12. Ковалев, Д.В. Предварительные результаты анализа цифровой модели рельефа Смоленской области в связи с уровнем залегания грунтовых вод // Современные проблемы ландшафтоведения и геоэкологии: материалы IV Междунар. науч. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения проф. Василия Алексеевича Дементьева / Редкол.: А.Н. Витченко (науч. ред.) [и др.]. - Минск: Изд. центр БГУ, 2008. - С. 241-243.

13. Ковалев, Д.В. Проблемы загрязнения вод речных бассейнов и очистки сточных вод Российско-Белорусского пограничья (на примере Смоленской области) / Д.В. Ковалев, A.C. Кремень, A.B. Левин // Сборник научных докладов III Международной научно-практической конференции «Белорусско-Российское пограничье». - Могилев, 2009. - С. 49-51.

14. Ковалев, Д.В. Защищенность грунтовых вод Смоленской области / Д.В. Ковалев // Известия Смоленского государственного университета. № 2 (6). - Смоленск, 2009. - С. 103-111.

15. Ковалев, Д.В. Применение космических снимков и ГИС-технологий при целевом ландшафтном картировании в рамках природоохранных проектов / Д.В. Ковалев, A.B. Левин // Материалы докладов представленных на XXXVI Общественно-научных чтениях, посвященных памяти Ю.А. Гагарина. - Гагарин, 2009. - С. 112-117.

16. Евдокимов, С.П. Особенности экологического состояния ландшафтов Российско-Белорусского пограничья (на примере Смоленской области) / С.П. Евдокимов, Д.В. Ковалев, A.B. Левин // Материалы VIII ежегодной областной научной конференции - Витебск: Изд-во ВГУ, 2011. - С 23-26.

Формат 60x84/16. Тираж 100. Печ. листов 1,5. Заказ № 1916/1. Дата сдачи в печать 21.03.2011 г.

Отпечатано в ООО «Принт-Экспресс», г. Смоленск, проспект Гагарина, 21, т.: (4812) 32-80-70

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Ковалев, Дмитрий Васильевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ' ИССЛЕДОВАНИЯ^ЗОНЫ СВОБОДНОГО ВОДООБМЕНА.

1.1. Зона свободного водообмена.

1.2. Морфометрические методы исследования зоньг свободного водообмена5.

1.3. Применение геоинформационных методов в морфометрич;еском исследовании грунтовых вод.29>

1.4. Методика определения защищенности грунтовых вод

Глава'2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, ФОРМИРУЮЩИЕ ЗОНУ СВОБОДНОГО ВОДООБМЕНА НА ТЕРРИТОРИИ

СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ*.

2.1. Геологическое строение.

2.2. Грунтовые воды.'.

2.3. Общие черты орографии.

2.4. Климатическая характеристика.

2.5. Гидрография.

2.6. Лесистость.

Глава 3. ЗАЩИЩЕННОСТЬ ГРУНТОВЫХ ВОД КАК ФАКТОР УСТОЙЧИВОСТИ К АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКЕ.

3.1. Результаты морфометрических исследований территории Смоленской области методами ГИС.

3.2. Защищенность грунтовых вод.:.

3.3. Природно-ландшафтная дифференциация территории*.

Глава 4. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ

ЗОНЫ СВОБОДНОГО ВОДООБМЕНА.

4.1. Влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду.

4.2. Качество подземных вод.

4.3. Геоэкологический анализ зоны свободного водообмена.

4.4. Рекомендации по использованию и защите грунтовых вод от внешнего загрязнения.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологическая оценка зоны свободного водообмена"

Развитие промышленности, и сельского хозяйства, рост их влияния на окружающую среду, а также сложившаяся, неудовлетворительная структура водопотребления требуют решения проблемы использования подземных вод в условиях дефицита чистой питьевой и промышленной воды.

Проблемы взаимодействия хозяйственной деятельности человека и гидрогеосферы становятся всё более сложными и многогранными. Нарушения гидрогеологических условий происходят в процессе инженерной деятельности человека. Возрастающее техногенное воздействие на поверхностные и подземные воды приводит к возникновению множества локальных и региональных проблем с водообеспечением населения и промышленных предприятий качественными водами.

Решается задача водоснабжения населения качественной водой по-разному. Одним из возможных путей является использование источников децентрализованного водоснабжения каптирующих нецелевые водоносные горизонты, основным среди которых является первый от поверхности водоносный горизонт. Поэтому на первый план выходит проблема оценки экологического состояния зоны свободного водообмена (ЗСВ), ее защищенности и возможности использования в хозяйственных целях.

В то же время следует заметить, что отсутствуют специальные исследования, в которых бы рассматривалась проблематика выявления экологического состояния ЗСВ. Особенно важны исследования по обозначенной проблеме на основе современных научных методов с применением геоинформационных технологий.

Актуальность исследования. Проблемы, связанные с геоэкологической оценкой состояния территории региона в целом, и ЗСВ в частности, являются одними из самых актуальных. В последние годы, в связи с ростом децентрализованных источников водоснабжения сельского населения, возникла объективная необходимость оценки экологического состояния наиболее динамичной из всех гидрогеологических комплексов — верхней части ЗСВ, которая особенно «сильно связана с рельефом, и геологическим строением и в наибольшей степени подвержена техногенному воздействию. г

Проблема^ геоэкологического анализа грунтовых вод стоит на стыке наук, в этом ее сложность, поэтому появляется необходимость использования комплекса методов исследования; В настоящее время разработана система методов и приемов, которые позволяют оценить гидрогеологические5 характеристики ЗСВ, защищенность грунтовых вод и уровень антропогенной нагрузки на них, что позволяет решать многие практические задачи.

Некоторые аспекты геоэкологического анализа ЗСВ с различных позиций рассматриваются в ряде диссертационных исследованиях (Сафонов, 2002; Белов, 2003* и др.). В то же время, следует отметить, что отсутствуют специальные работы, в которых бы рассматривалась ЗСВ как объект оценки геоэкологической обстановки. Таким образом, исходя из развития науки в целом, возрастания роли геоэкологических и геоинформационных методов, недостаточного количества исследований в данной области можно утверждать, что существует актуальная проблема разработки теоретических основ и практических путей определения защищенности грунтовых вод, оценки антропогенной нагрузки и выявления экологической обстановки ЗСВ.

Цель исследования состоит в геоэкологической оценке современного состояния ЗСВ на территории. Смоленской области.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Изучить и модернизировать существующие методы исследований подземной гидросферы и геоэкологической оценки ЗСВ с использованием современных геоинформационных технологий.

2. Проанализировать климатические, геолого-геоморфологические условия и антропогенные факторы, формирующие те или иные свойства ЗСВ.

3. Установить глубину залегания: первого от поверхности: водоносного горизонта в различных природных комплексах на основе применения морфометрического метода анализа рельефа.

4. Определить степень защищенности грунтовых вод с учетом-их глубины залегания и особенностей литологичсского; состава.перекрывающих толщ.

5. Обосновать критерии оценки условий и факторов; воздействия на зону свободного водообмена применительно к территории Смоленской области.

6. Провести районирование зоны свободного водообмена на территории Смоленской области по характеру экологического состояния.

7. Разработать рекомендации по рациональному использованию грунтовых вод.

Объект исследования; — зона свободного водообмена В: пределах территории Смоленской области.

Предмет исследования - геоэкологический анализ зоны, свободного водообмена.

Теоретической и методологической основой диссертационного исследования послужили основные принципы и подходы к геоэкологическому анализу зоны свободного водообмена;, изложенные: в трудах ведущих отечественных ученых и особенно работы, в которых рассматриваются: вопросы геоморфологических исследований (A.A. Лукин, Ю.Г. Симонов, В.ГГ. Философов), проблемы: определения защищенности грунтовых вод (В:М. Гольдберг, Н.И. Плотников, A.A. Шварц), применения геоинформационных технологий и математико-картографического моделирования (A.M. Берлянт, B.C. 'Гикунов, A.M. Трофимов, И.ТО. Чернова). Проанализированы имеющиеся литературные источники, в том числе труды, смоленских ученых^ ВВасильева, А.С. Кремня^ Д-И; Носуляева*. П.Г. Шевченкова, В.А. Шкаликова.

Научнаяшовизна^

Впервые: определена, глубина! залегания грунтовых вод на территории Смоленской области на основе морфометрического анализа рельефа.

Впервые выявлена степень защищенности грунтовых вод от внешних воздействий! в? различныхШЖ Смоленской: области по? методике В.М. Рольдберга, которая? модернизирована« нами; применением средств геоинформатики:

На основе анализа геолого-геоморфологического строения уточнена ландшафтная картам с более детальным:выделением;типов местности.

Впервые проведена оценка степени антропогенной- нагрузки1 на территорию Смоленской области и геоэкологического состояния: ЗСВ, а также выделены для нее экологические обстановки:

Разработаны рекомендации по рациональному использованию и защите грунтовых вод от техногенного»воздействия; позволяющие выделить наиболее перспективные территории для организации источников децентрализованного водоснабжения, а таюке поддержания в этих источниках воды надлежащего качества.

Практическая значимость исследования. Результаты^ исследования нашли применение в работе государственных природоохранных организаций Смоленской области: ТЦ «Геомониторинг-Смоленск», Роспот-ребнадзор по Смоленской области, департамент по недропользованию-Смоленской области. Территориальный центр государственного мониторинга геологической; среды и водных объектов использует их при разработке проектов организации зон санитарной охраны,, разработке мероприятий при организации свалок твердых бытовых отходов и систем децентрализованного водоснабжения. Также возможно использование материалов .диссертации^ экологическими^ и природоохранными организациями при разработке и оптимизации конкретных экологических программ, как для;изучаемого/региона, так и ■ для?других регионов России.

V. Результаты: исследования? использованы- в учебном? процессе на естественно-географическом: факультете. Смоленского- государственного университета, при? изучении учебных дисциплин «Прикладная:экология», «Ееоинформационные: системы»,. «Природопользование», «Геоэкология», «Инженерная геология», а также при проведении'учебных практик.

Следующие результаты работы выносятся как защищаемые положения:

1. На равнинных территориях существует прямая зависимость глубины залегания грунтовых вод от горизонтального и< вертикального расчленения рельефа, позволяющая; определить глубину залегания- грунтовых вод на основе морфометрического анализа рельефа.

2. Анализ литологического состава и мощности, перекрывающих грунтовые воды горных порода позволяет выявить степень их защищенности; от антропогенных воздействий: Выделено шесть категорий защищенности грунтовых вод, причем большая часть территории, области относится к абсолютно незащищенной и незащищенной категории.

3. Сопоставление землепользования, расселение населения; и специфических факторов воздействия на ЗСВ позволяет определить степень антропогенной нагрузки на зону свободного водообмена на территории Смоленской области. 4. Сопоставление антропогенной нагрузки и степени защищенности ЗСВ позволяет дать оценку геоэкологических обстановок. Выделяются три типа экологического состояния* для ЗСВ: благоприятное, удовлетворительное и неудовлетворительное (неблагоприятное).

В<■ работе1 применялись следующие методы исследований: сравнительно-географический, ландшафтно-индикационный, математико-статистический, картографический, геоинформационный, метод экспертных оценок. Использованы компьютерные технологии, в том числе программы. МарМо 6.0; АгсУ1елу СК 3.2; Агс618 9.1 ,.9.2, веоИпк (Мониторинг).

Апробация работы; Основные положения и результаты, исследования докладывались и обсуждались на научных конференциях молодых учёных Смоленского госуниверситета (Смоленск, 1996—2009), на II'Международной научно-практической конференции «Идеи В.В. Докучаева и современные подходы к изучению природной среды', решению региональных социально-экологических проблем» (Смоленск, 2006), на Международной научной конференции «Геоситуационный анализ» (Казань,

2007), Второй международной конференции «Геоэкологические проблемы современности» (Владимир-Москва, 2008), 60-й научной студенческой конференции и 36 конференции молодых ученых СГМА (Смоленск,

2008), IV Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Василия Алексеевича Дементьева (Минск, 2008), IX межвузовской молодежной научной конференции "Школа экологической геологии и рационального природопользования" (СПб, 2008), Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 90-летию Смоленского государственного университета (Смоленск, 2008). III Международной научно-практической конференции «Белорусско-Российское пограничье» (Могилев, 2009), XXXVI Общественно-научных чтениях, посвященных памяти Ю.А. Гагарина (Гагарину 2009):, ' ; . , ' ; • ■ ." ; ". '

Личный? вклад! автора- заключается; в непосредственном участии в полевых, исследованиях; сборе и обработке фактического материала, выполнении естественноистор»ического анализах применением статистических приёмов и средств ГИС, в обработке статистических исходных дан-■ ных, анализе и обобщении результатов, составлении ряда карт, разработке методических подходов, апробации результатов и в формулировании выводов. "

Публикации. По теме диссертации; опубликовано- 16 работ, в; том числе в изданиях, рекомендованных ВАК - 1.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключёния. Общий объем работы составляет 190 страниц, включает 29 рисунков; 24 таблиц. Список использованной литературы содержит 166 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Ковалев, Дмитрий Васильевич

Результаты исследования находят широкое применение в природоохранных организациях, мониторинге геологической среды. Их можно применить при разработке стратегии развития сельской местности на региональном и муниципальном уровнях, а также использовать в учебном процессе.

Проведенные исследования позволили сделать следующие обобщающие выводы:

1. Разработанные и модернизированные в диссертации методы позволяют проводить геоэкологическую оценку зоны свободного водообмена. Разработанный на основе методики В.М. Гольдберга метод определения защищенности грунтовых вод с использованием средств геоинформатики позволяет с достаточной точностью определить степень защищенности зоны свободного водообмена.

2. Анализ природных факторов формирования зоны свободного водообмена позволил оценить глубину залегания грунтовых вод и факторы, определяющие их защищенность. Анализ антропогенного воздействия позволил определить уровень негативного внешнего воздействия на зону свободного водообмена в пределах Смоленской области.

3. Средняя глубина залегания грунтовых вод на территории Смоленской области составляет 4,7 м. Более 23% территории области имеет глубину залегания грунтовых вод 0 - 1 м. Эти площади заболочены или могут быть подвержены затоплению при неблагоприятных паводковых ситуациях. Около 52% территории (глубина залегания грунтовых вод 0-3 м) области находится в сложных инженерно-геологических условиях, при которых возможна активизация экзогенных геологических процессов связанных с эрозией, оползнями и оплывинами, оврагообразованием и заболачиванием территории.

4. Была определена защищенность грунтовых вод. Выделены ареалы сосредоточения территорий с защищенными грунтовыми водами и получены следующие результаты:

- ареалы с полностью не защищенными грунтовыми водами составляют 13% Смоленской области,

- ареалы, в которых слабозащищенные и защищенные грунтовые воды, составляют менее 30%, занимают 69,98% территории области,

- ареалы, в которых слабозащищенные и защищенные грунтовые воды составляют от 30% до 60%, занимают 11,61% территории области,

- ареалам, в которых слабозащищенные и защищенные грунтовые составляют более 60%, соответствует 5,21%.

Защищенность грунтовых вод в пределах большинства ландшафтов достаточно разнообразна. Для всех ПТК общий уровень защищенности довольно низкий и колеблется от абсолютно незащищенного, до практически незащищенного.

5. Была разработана классификация антропогенной нагрузки, влияющей на зону свободного водообмена на основе ранжирования землепользования, предложенного В.Б. Кочуровым. Был выделен ряд специфических видов антропогенной нагрузки, оказывающей наибольшее влияние на зону свободного водообмена. В основу определения антропогенной нагрузки был положен вид использования земель. Получены следующие результаты: а) неиспользуемые земли составляют 46,16% территории области, из них 32,31% естественные ландшафты; б) сельскохозяйственные земли со сравнительно малой интенсивностью землепользования занимают 19,46%; в) сельскохозяйственные земли с высокой интенсивностью землепользования — 29,25%; г) застроенные земли (поселения, промышленные, транспортные, нарушенные) - 5,13%. Общий балл антропогенной нагрузки на зону свободного водообмена для территории Смоленской области составляет 5,14 (по 15 балльной шкале).

6. Для ПТК ранга типов местности получены данные о том, что максимальный общий балл экологической обстановки не превышает 8,5. В результате проведения геоэкологического районирования территории Смоленской области были получены следующие результаты: благоприятное экологическое состояние для зоны свободного водообмена наблюдается на 46,11% территории области, удовлетворительное на 48,74%, неудовлетворительное на 5,15%. Вся территория Смоленской области относится к региону с удовлетворительным, ближе к благоприятному экологическому состоянию. Для большинства ландшафтов балл экологического состояния низкий, но ряд территорий испытывает значительную антропогенную нагрузку.

7. Для снижения антропогенной нагрузки на геологическую среду и, в частности, на грунтовые воды необходимо комплексное снижение анторопогенно-техногенной нагрузки на ландшафты. Необходимо создать

173 государственную сеть мониторинга качества грунтовых вод вблизи экологически опасных объектов и в районах с использованием грунтовых вод населением для питьевого водоснабжения. Для восстановления гидрофизических и гидрохимических свойств, восстановления уровня грунтовых вод необходима правильная организация рекультивации нарушенных земель.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Ковалев, Дмитрий Васильевич, Смоленск

1. Авессаломова, И.А. Экологическая оценка ландшафтов / И.А. Авессаломова. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. - 106 с.

2. Агроклиматический справочник по Смоленской области / Под ред. М.С. Бачина. Смоленск: Городская типография, 1970. - 345 с.

3. Альтшуль, JI.X. Регулирование запасов подземных вод Текст. / А.Х.Альтшуль, В.С.Усенко, М.О.Чабан. Под ред. В.С.Усенко. М.: Колос, 1977. - 240 с.

4. Антипова, A.B. Географическое изучение использования территории при выявлении и прогнозировании экологических проблем / A.B. Антипова // География и природные ресурсы. 1994.- № 3. - С. 26-32.

5. Арманд, Д.Л. Наука о ландшафте / Д. Л. Арманд. М.: Мысль, 1975.-288 с.

6. Атлас Смоленской области / Под. ред. Г.В. Васильева. М.: ГУ Геодезии и картографии государственного геологического комитета СССР, 1964.-31 с.

7. Атлас Смоленской области / Отв. ред. A.C. Кремень. М.: Центр «Вентана-Граф», 1997. - 36 с.

8. Бакулин, Ю.И. Методические рекомендации по организации и проведению гидрогеологических работ и расчетов с использованием морфометри-ческого метода / Ю.И Бакулин, И.В. Жукова. Хабаровск, 1992. - 54 с.

9. Бамбалов, Н.В. Экология бассейна верхнего Днепра / Н.В. Бамбалов и др.. Смоленск, 2003. - 178 с.

10. Батырева, В.А. Биоразнообразие Смоленской области / В.А. Баты-рева и др.. Смоленск: Изд-во СмолГУ, 2006. - 204 с.

11. Безрук, В.М. Геология и грунтоведение / М.В. Безрук. М.: «Недра», 1977. - 256 с.

12. Белов A.A. Геоэкологические аспекты взаимосвязи рельефа и подземных вод (на примере Республики Мордовия): Дис. . канд. геогр. наук / A.A. Белов. Смоленск, 2003. - 199 с.

13. Берлянт, A.M. Геоинформационное картографирование в экологических исследованиях / A.M. Берлянт / Геоэкоинформатика: Сб. статей. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995. С.38-49.

14. Берлянт, A.M. Морфометрические исследования рельефа в СССР: состояние, проблемы, перспективы / A.M. Берлянт // Геоморфология. — 1984. — №2.-С. 15-24.

15. Берлянт, A.M. Применение районирования базисной поверхности при изучении новейших тектонических движений в Вилюйской синеклизе / A.M. Берлянт / Вопросы морфометрии. Сб. 2. - Саратов: Изд-во Саратов, унта.-1967.-С. 190-200.

16. Беручашвили, H.JI. Геофизика ландшафта: Учеб. пособие для геогр. спец. вузов / Н. JI. Беручашвили. М.: Высш. шк, 1990. - 278 с.

17. Виноградов, Б.В. Концепция ландшафтной экологии / Б. В. Виноградов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. - 1994. - № 6. С. 8-16.

18. Гаврилов, O.E. Природно-ресурсный потенциал Чувашской республики: автореф. дис. . канд. геогр. наук / O.E. Гаврилов — Воронеж, 2002. 24 с.

19. Геология СССР. Т. 4: Центр Европейской части СССР / М.М. Весе-ловская, Л.С. Сарская, Д.Н.Утехин, Е.М. Яковлев. -М.: Недра, 1971- 742 с.

20. Геоэкология населенных пунктов республики Мордовия / Науч. ред. и сост. A.A. Ямашкин. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001. — 240 с.

21. Глазовская, М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов / М.А. Глазовская — М.: Изд-во Моск. унта, 1964.-230 с.

22. Гольдберг, В.М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. / В.М. Гольдберг. Л., 1987. - 248 с.

23. Гольдберг, В.М Методические рекомендации по гидрогеологическим исследованиям и прогнозам для контроля за охраной подземных вод / В.М. Гольдберг. М.: «Недра», 1980. 166 с.

24. Гольдберг, В.М. Загрязнение подземных вод и их охрана / В.М. Гольдберг / Разведка и охрена недр — 1973. ТI. с. 42-48.

25. Гольдберг В.М. Оценка условий защищенности подземных вод и построение карт защищенности. Гидрогеологические основы охраны подземных вод / В.М. Гольдберг. М.: Недра, 1984. - 177 с.

26. Горшков, С.П. Концептуальные основы геоэкологии / С. П. Горшков. -М.: Желдориздат, 2001. 592 с.

27. Государственный. доклад о состоянии и об охране окружающей среды Смоленской области в 2007 году. Смоленск, 2008. - 201 с.

28. Грин, A.M. Геоэкологический анализ / A.M. Грин, Н.И. Клюев, Л.И. Мухина // Изв. РАН. Сер. геогр. М, 1995. - № 1. - С. 21-30.

29. Гроздов, Б.В. Типы леса Брянской, Смоленской и Калужской областей / Б.В. Гроздов. Брянск, 1950. — 211 с.

30. Доклад о состоянии окружающей природной среды Смоленской области в 2003 году. Смоленск, 2005. - 168 с.

31. Дьяконов, К.Н. Методические проблемы изучения физико-географической дифференциации / К.Н. Дьяконов // Количественные методы изучения. (Вопросы географии. Сб. 98). — М., 1975. — С. 28-51.

32. Дьяконов, К.Н. Эколого-географическая экспертиза проектов осушительной мелиорации ландшафтов / К.Н. Дьяконов / Географические проблемы осушительных мелиораций. М., 1990. — С. 3-14.

33. Евдокимов, С.П. Географическое районирование: избранные лекции / С.П. Евдокимов. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001. - 32 с.

34. Журенко, Ю.Е. К методике построения карты уклонов русел рек в целях изучения современных тектонических движений / Ю.Е. Журенко // Вопросы геоморфологии и геологии Башкирии. Сб. 2. Уфа, 1959. - С.37-48.

35. Зайцев, И.К. Некоторые вопросы терминологии и классификации подземных вод / И.К. Зайцев // Материалы по региональной и поисковой гидрогеологии. Л., 1961.-С. 111-160.

36. Зубов, С.М. Основы геофизики ландшафта / С.М. Зубов. Минск: Изд-во Университетское, 1985. - 190 с.

37. Игнатович, Н.К. Зональность, формирование и деятельность подземных вод в связи с развитием геоструктур / Н.К. Игнатович // Вопросы гидрогеологии и инженерной геологии. М.: Госгеолиздат, 1950. Т. 13. С. 6-22.

38. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Смоленской области за 1997 год. Сафоново: ТЦГМГС, 1998. 57 с.

39. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Смоленской области за 1998 год. Сафоново: ТЦ ГМГС, 1999. — 63 с.

40. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Смоленской области за 1999 год. Смоленск: ТЦ ГМГС, 2000. 87 с.

41. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Смоленской области за 2000 год. Смоленск: ТЦ «Геомониторинг-Смоленск», 2001. 114 с.

42. Информационный бюллетень о состоянии поверхностных водных объектов, водохозяйственных систем и сооружений на территории Смоленской области за 2000 год. ТЦ «Геомониторинг-Смоленск», 2001. 123 с.

43. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Смоленской области за 2001 год. Смоленск: ТЦ «Геомониторинг-Смоленск», 2002. -138 с.

44. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Смоленской области за 2002 год. Смоленск: ТЦ «Геомониторинг-Смоленск», 2003. -146 с.

45. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Смоленской области за 2003 год. Смоленск: ТЦ «Геомониторинг-Смоленск», 2004. -180 с.

46. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Смоленской области за 2004 год. Смоленск: ТЦ «Геомониторинг-Смоленск», 2005. -211 с.

47. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Смоленской области за 2005. Смоленск: ТЦ «Геомониторинг-Смоленск», 2006. 205 с.

48. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Смоленской области за 2006. Смоленск: ТЦ «Геомониторинг-Смоленск», 2007.-215 с.

49. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Смоленской области за 2007. Смоленск: ТЦ «Геомониторинг-Смоленск», 2008. -196 с.

50. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Смоленской области за 2008. Смоленск: ТЦ «Геомониторинг-Смоленск», 2009. -173 с.

51. Исаченко, А.Г. Глобальные проблемы современной географии / А.Г. Исаченко. СПб., 1988. - 157 с.

52. Исаченко, А.Г. Проблемы и перспективы интеграции географии. / А.Г. Исаченко // География в школе. 2003. - № 5. - С. 3-8.

53. Исаченко, А.Г. Методы прикладных ландшафтных исследований / А.Г. Исаченко. Л.: «Наука», 1980. - 222 с.

54. Исаченко, А. Г. Экологические проблемы и эколого-географическое картографирование СССР / А.Г. Исаченко // Изв. ВГО. 1990. - Т. 122. - Вып. 4. - С. 289-300.

55. Краак, М.-Я. Картография: визуализация геопространственных данных / М.-Я. Краак, Ф. Ормелинг; Перевод под ред. B.C. Тикунова. / М.: Научный мир, 2005. — 325 с.

56. Карпухин, С.С. Картографическое обеспечение экологии и природоохранных мероприятий на основе использования данных дистанционного зондирования Земли / С.С. Карпухин, В.В. Киселев, В.В. Свешников // Геодезия и картография. М., 1992. - № 4.

57. Климентов, П.П. Динамика подземных вод / П.П. Климентов, Г.Б. Пыхачев/ М.: Гос. научно-техническое издательство литературы по горному делу, 1961.-506 с.

58. Ковалев, Д. В. Проблемы определения защищенности грунтовых вод на примере Смоленской области /Д. В. Ковалев // Проблемы региональной экологии 2009. - № 6. С. 27 - 34

59. Королев, В. А. Мониторинг геологической среды / В. А. Королев. / -М.: МГУ, 1995.-272 с.

60. Кочуров, Б. И., Жеребцова Н. А. Картографирование экологических ситуаций (состояние, методология в перспективы) / Б. И. Кочуров, Н. А. Жеребцова // География и природные ресурсы. 1995. - № 3. С. 126-129.

61. Кочуров, Б.И. Эколого-хозяйственное устройство территории как механизм реализации устойчивого развития / Б. И. Кочуров, Ю. Г. Иванов // Проблемы региональной экологии -1996. № 1. С. 24 - 31

62. Кочуров, Б. И. География экологических ситуаций (экодиагностика территорий) / Б. И. Кочуров. М.: ИГРАН, 19976. - 132 с.

63. Кочуров, Б. И. Экодиагностика и сбалансированное развитие / Б. И. Кочуров. Смоленск: «Маджента», 2003. - 384 с.

64. Кочуров, Б. И. Землеустройство и ландшафтоведение: взаимосвязи, цели и задачи / Б.И. Кочуров, Ю.Г. Иванов // Экологические системы и приборы, 2005-№ 1- С. 28-31.

65. Кремень, А. С. Результаты и прикладные проблемы изучения водоемов замедленного водообмена Смоленской области / А. С. Кремень / Проблемы разработки региональной модели устойчивого развития. Вып. 1. -Смоленск. - 1997а. - С.

66. Кремень, А. С. Результаты и перспективы антропогенного воздействия на недра Смоленщины накануне XXI века / А. С. Кремень, В. Б. Козлов // Проблемы разработки региональной модели устойчивого развития. Вып. 1. -Смоленск, 19976. — С.

67. Кремень, А. С. К программе комплексного освоения недр Смоленской области / А. С. Кремень, В. Б. Козлов // Межрегиональная научно-практическая конференция «Ресурсосбережения и экологическая безопасность». Смоленск - 1998. С.

68. Личков, Б. Л. Изучение подземных вод в связи с задачами Единой гидрометеорологической службы / Б. Л. Личков. Л.: ГГИ, 1931.

69. Личков, Б. Л. Основные черты классификации подземных вод СССР / Б.Л. Личков. Л.: ГТИ, 1933.

70. Луканин, В. Н. Промышленно-транспортная экология: Учебник для вузов / В. Н. Луканин, Ю. В. Трофименко. — М.: Высшая школа, 2003. 237 с.

71. Лукин, А. А. Контроль уровенной поверхности геофильтрационных потоков дренирующими базисными поверхностями / А. А. Лукин, Ю. В. Маку-шин / Геология, гидрогеология и инженерная геология Западной Сибири. — Тюмень: Тюмен. индустр. ин-т, 19826. С. 95-104.

72. Лукин, А. А. Опыт разработки методики морфоструктурно-гидрогеологического анализа. / А. А. Лукин. Новосибирск: Наука, 1987. - 112 с.

73. Макаренко, Ф. А. О закономерностях подземного питания рек / Ф. А. Макаренко // Докл. АН СССР. Новая серия. - 1947. - Т. 57, № 5. - С. 485488.

74. Макаренко, Ф. А. О подземном питании рек / Ф. А. Макаренко // Тр. ЛГГП им. Ф. П. Саваренского. М.: Изд-во АН СССР. - 19486. - Т. 1. - С. 6771.

75. Макаренко, Ф. А. Некоторые результаты изучения подземного стока / Ф. А. Макаренко // Тр. ЛГГП им. Ф.П. Саваренского. М.: Изд-во АН СССР.-1948а.-Т. 1.-С. 51-66.

76. Маккавеев, Н. И. Некоторые особенности эрозионно-акку-мулятивного процесса / Н. И. Маккавеев // Эрозия почв и русловые процессы. -М., 1981.-Вып. 8.-С. 8-16.

77. МакКой, Д. ArcView GIS 3.2 Руководство пользователя / Д. Мак-Кой, К. Джонстон М.: ДАТА +, 2002а. - 380 с.

78. МакКой, Д. ArcView GIS 3.2 3D Analyst. Руководство пользователя / Д. МакКой, К. Джонстон М.: ДАТА +, 20026. - 124 с.

79. МакКой, Д. ArcView GIS 3.2 Spatial Analyst. Руководство пользователя / Д. МакКой, К. Джонстон. Изд-во ДАТА+, 2002в. - 146 с.

80. МакКой, Д. Arc View ArcGIS 9.1 Spatial Analyst Руководство пользователя / Д. МакКой, К. Джонстон М.: ДАТА +, 2005а. - 214 с.

81. Мамай, И. И. Динамика и функционирование ландшафтов: Учебное пособие / И. И. Мамай. М.: Изд-во Моск. ун-та, 20056. - 138 с.

82. Мильков, Ф. Н. Принципы выделения антропогенных ландшафтных комплексов / Ф. Н. Мильков. — М.: Высшая школа, 1971. С. 32 - 44.

83. Мильков, Ф. Н. Антропогенные ландшафты и методы их изучения / Ф. Н. Мильков. Воронеж: ВГУ, 1983. - 123 с.

84. Можайский, Ю. А. Агроэкология техногенного загрязнения ландшафтов: Монография / Ю. А. Можайский, С. А. Тобратов, H. Н. Дубенок, Ю. П. Погожин- Смоленск: «Маджента», 2003. — 384 с.

85. Нейштадт, М. И. История лесов и палеогеография СССР в голоцене / М. И. Нейштадт. M., 1957.

86. Пастернак, А. С. Система мероприятий по защите водных объектов от загрязнения агрохимикатами / А. С. Пастернак, H. Н. Приходько // Агрохимия. 1984. - № 3. - С. 61-65.

87. Пастернак, А. К. Теоретические основы и конструктивные задачи физической географии и ландшафтоведения / А. К. Пастернак. — Смоленск, 1986.-80 с.

88. Пастернак, А. К. Основные теоретические проблемы современной физической географии / А.К. Пастернак Смоленск, 1988. - 95 с.

89. Пашканг, К. В. Изучение снежного покрова ландшафтным методом для целей мелиорации земель / К. В. Пашканг, В. А. Шкаликов // Вестник МГУ, серия «География». 1980. - № 1.

90. Плотников, Н. И. Введение в экологическую гидрогеологию / Н. И. Плотников. -М: МГУ, 1998. 240 с.

91. Погуляев, Д. И. Геология и полезные ископаемые Смоленской области / Д. И. Погуляев. — Смоленск: Смоленское книжное издательство, 1955. -459 с.

92. Погуляев, Д. И., Шостьина А. А. Природа и физико-географические (природные) районы Смоленской области / Д. И. Погуляев, А. А. Шостьина. -Смоленск, 1963. 123 с.

93. Погуляев, Д. И. Природа Смоленска и его окрестностей / Д. И. Погуляев, Б. В. Гроздов. Смоленск, 1965. - 239 с.

94. Погуляев, Д. И. Смоленский район / Д. И. Погуляев, Б. А. Махотин. Смоленск: Московский рабочий, 1972. - 471 с.

95. Потылев, В. Г. Леса Смоленщины как экологический каркас региона / В. Г. Потылев, С. В. Потылева, В. А. Шкаликов / Проблемы разработки региональной модели устойчивого развития. Смоленск: СГПИ, 1997. - С. 201— 203.

96. Поздеев, В. Б. Геоэкология: Основные направления и задачи / В. Б. Поздеев // Чтения памяти профессора В. В Станчинского. — Смоленск: СГПИ, 1992.-С. 17-19.

97. Поздеев, В. Б. О геоэкологии как научном направлении / В. Б. Поздеев / Проблемы многоуровневой подготовки сельского учителя. Орел: ОГ-ПИ, 1994.-С. 105-106.

98. Поздеев, В. Б. О концепции региональной модели устойчивого развития Смоленской области / В. Б. Поздеев / Опыт решения проблем устойчивого развития регионов России. Омск: ОмГУ, 1997. - С. 103-104.

99. Поздеев, В. Б. Общие черты концепции геоэкологии / В. Б. Поздеев // Человек в зеркале современной географии. Смоленск: СГПИ, 1996. - С. 41— 43.

100. Поздеев, В. Б. Функции рельефа как элемента геоэкосистемы / В. Б. Поздеев / Геоморфология на рубеже XXI века. IV Щукинские чтения. М.: Географический факультет МГУ, 2000. - С. 197-199.

101. Поздеев, В. Б. Становление и современное состояние геоэкологии / В. Б. Поздеев. Смоленск: Маджента, 2004. — 326 с.

102. Природа Смоленской области / Под ред. В. А. Шкаликова. Смоленск: Универсум, 2001. - 424 с.

103. Преображенский, В. С. Ландшафтные исследования / В. С. Преображенский. — М.: Наука, 1966. — 126 с.

104. Преображенский, В. С. Экологические карты (содержание, требования) / B.C. Преображенский // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1990. - № 6. С. 119 - 125.

105. Преображенский, В. С. Суть и формы проявления геоэкологических представлений в отечественной науке / В. С. Преображенский // Изв. РАН (Сер. геогр.). 1992. - № 4.

106. Реймерс, Н. Ф. Природопользование: Словарь-справочник / Н. Ф. Реймерс. М.: Мысль, 1990. - 637 с.

107. Роговская, Н. В. Карта естественной защищенности подземных вод от загрязнения / Н. В. Роговская // Природа М.,1976. - № 3. - С. 52 - 55.

108. Руденко, Л. Т. Становление и развитие эколого-географического картографирования / Л. Т. Руденко, А. И. Бочковская // География и природные ресурсы. 1992. - № 3. - С. 13 - 22

109. Салов, И. Н. Геологическое строение и полезные ископаемые Смоленской области / И. Н. Салов Природа Смоленской области. - Ч. 1. - Смоленск, 1973.

110. Салов, И. Н. Новые данные по геологии и полезных ископаемым Смоленской области / И. Н. Салов // Комплексные и отраслевые географические исследования для целей народного хозяйства. Смоленск, 1975. С. 11-22

111. Сальников, С. Е. Принципы научно-справочного эколого-географического картографирования (на примере карт оценки состояния природной среды) / С. Е. Сальников // Вестн. МГУ (Сер. геогр.). 1993. - № 5. — С. 11-22.

112. СанПиН 2.1.4.544-96 «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» / Смоленск: ЦНТИ, 1999.

113. Сафонов В. Н. Геоэкологический анализ зоны свободного водообмена (на примере Республики Мордовия). Автореф. дис. . кандидата геогр. наук: (25.00.36) / Сафонов Владилен Николаевич. Саранск, 2002. - 24 с.

114. Симонов, Ю. Г. Морфометрический анализ рельефа / Ю. Г. Симонов. Смоленск: Изд-во СГУ, 1998.

115. Симонов, Ю. Г. Объяснительная морфометрия рельефа / Ю. Г. Симонов. -М.: ГЕОС, 1999. 263 с.

116. Симонов, Ю. Г. Методы геоморфологических исследований / Ю. Г. Симонов, С. И. Болысов. М.: Аспект Пресс, 2002. — 191 с.

117. Симонов, Ю. Г. Экзогенный морфогенез и генетический тип осадка / Ю. Г. Симонов, Т. Ю. Симонова // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5, География. -2004.-№4.-С. 56-59.

118. Смирнова, А. Я. Грунтовые воды и их естественная защищенность от загрязнения на территории Воронежской области / А. Я. Смирнова, JI. В. Позднякова, В. М. Гольдберг. -Воронеж: Изд-во ВГУ, 1980. 108 с.

119. Смирнова Н. И., Куренной В. В. и др. Составление комплекта гидрогеологических карт масштаба 1:500000 территории деятельности Центрального РГЦ. ФГУ «Центргеолфонд», МРЦ «Геокарт» О-Зб, 37, 38; N-36, 37, 38; М-36, 37, 38. Москва: 2001.

120. Смоленская область в цифрах в 2002 году. Статистический сборник.- Смоленск, 2003. 341 с.

121. Смоленская область в цифрах. Статистический сборник. Смоленск, 2005. - 356 с.

122. Смоленская область в цифрах. Статистический сборник. Смоленск, 2006 г.

123. Смоленская область в цифрах в 2006 году. Статистический сборник.- Смоленск, 2007. 362.

124. Смоленская область в цифрах в 2008 году. Статистический сборник.- Смоленск, 2009. 351 с.

125. Промышленность в Смоленской области в 2007 году. Статистический сборник. Смоленск, 2008. - 116 с.

126. Спиридонов, А. И. Основы общей методики полевых геоморфологических исследований и геоморфологического картографирования / А. И. Спиридонов. М.: «Высшая школа», 1970. - 455 с.

127. Солнцев, Н. А. О морфологии природного географического ландшафта / Н. А. Солнцев // Ландшафтоведение (Вопросы географии. Сб. 16). -М., 1949.-С. 61-86.

128. Тетюр, А. Н. Городская экология: учебное пособие / А. Н. Тетюр. -М.: «Академия», 2007. 336 с.

129. Тикунов, B.C. Классификации в географии: ренессанс или увядание? (Опыт формальных классификаций) / B.C. Тикунов. Москва-Смоленск: Изд-во СГУ, 1997. - 367 с.

130. Тролль, К. Ландшафтная экология (геоэкология) и биоценология. Терминологическое исследование / К. Тролль // Изв. АН СССР. Сер. геогр. М, 1972.-№3.-С. 118-124.

131. Трофименко, Ю. В. Экология: Транспортное сооружение и окружающая среда: учебное пособие для студ. высш. учеб. Заведений / Ю. В. Трофименко, Г. И. Увгеньев. М.: «Академия», 2008. - 400 с.

132. Трофимов, А. М. Геоэкологический анализ / А. М. Трофимов, В. М. Котляков, Ю. П. Селиверстов // Изв. РАН. Сер. геогр. М, 1998 - № 3. - С. 7 -13.

133. Федина А. Е. Физико-географическое районирование. М., 1981. 196с.

134. Философов, В. П. Краткое руководство по морфометрическому методу поисков тектонических структур / В. П. Философов. Саратов: Изд-во Саратов. ун-та, 1960. - 93 с.

135. Философов, В. П. О значении порядков долин и водораздельных линий при геолого-географических исследованиях / В. П. Философов // В кн.: Вопросы морфометрии. Вып. 2. Саратов: Изд-во Саратов, ун-та - 1967а. - С. 4-6.

136. Философов, В. П. Основы морфометрического метода поисков тектонических структур / В. П. Философов. — Саратов: Изд-во Саратов, ун-та, 1975. — 232 с.

137. Хортон, Р. Е. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов / Р. Е. Хортон. М.: Изд-во Иностр. лит-ры, 1948. - 158 с.

138. Цитович, Н. А. Механика грунтов / Н. А. Цитович. М.: Высшая школа, 1973.-227 с.

139. Чабан, Э. О. Методика составления специализированных гидрогеологических карт защищенности подземных под от загрязнения / Э.О. Чабан // Разведка и охрана недр. 1972. -№ 4. - С.32-39.

140. Чернова, И. Ю. Обнаружение и исследование зон новейших движений земной коры инструментами ГИС / И. Ю. Чернова, Д. И. Хасанов, И. Я. Жарков, Р. Р. Бильданов, Т.С. Каширина // Аркревю 2005. - № 1. - С. 6-7.

141. Четвертков, С. С. Рекомендации по применению метода порядковой плотности гидросети при гидрогеологических изысканиях и прогнозах / С. С. Четвертков. Саратов: Изд-во Саратов, ун-та, 1982. — 33 с.

142. Четвертичные отложения, экология и полезные ископаемые Смоленской области: сборник материалов к III Всероссийскому совещанию по изучению четвертичного периода / Ред. Ю. А. Лаврушин. Смоленск: «Ойкумена», 2002.-118 с.

143. Чувелев, А. М. Морфометрический метод составления карт мощности зоны малых скоростей и карт гидроизогипс / А. М. Чувелев / Геоморфологические методы при нефтегазопоисковых работах. М.: Недра. — 1966. - С. 93-97.

144. Чупахин, В. М. Основы ландшафтоведения / В. М. Чупахин. М.: Агропромиздат, 1987. - 168 с.

145. Шабловский, Е. Я. Грунтовые и напорные воды, их ресурсы, районирование и перспективы использования для водоснабжения в Смоленской области / Е.Я. Шабловский // Ученые записки. Вып. XII. Смоленск: СГПИ. -1963. С. 61-102.

146. Шварц, А. А. Экологическая гидрогеология: Учебное пособие / А. А. Шварц. СПб.: Изд-во С.-Петербургского университета, 1996. - 60 с.

147. Шевченков, П. Г. Геоморфологические районы Смоленской области / П.Г. Шевченков // Землеведение. М.: МГУ. - № 6. - 1963а. - С. 120-129.

148. Шевченков, П. Г. История формирования рельефа Смоленской области / П. Г. Шевченков // Ученые записки, СГПИ. Вып. № 12. — Смоленск, 19636.-С. 157—197.

149. Шевченков, П.Г. Рельеф Смоленской области (геология, рельеф, почвы). Ч. I / П. Г. Шевченков. Смоленск, 1973.

150. Шестаков, В. М. Динамика подземных вод / В. М. Шестаков. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. - 368 с.

151. Шик, С. М. Климатическая ритмичность в плейстоцене ВосточноЕвропейской платформы / С. М. Шик / Стратиграфия. Геологическая корреляция.-!. 1, № 4. 1993- с. 105-109.

152. Шкаликов, В.А. Ландшафты юго-запада нечерноземной зоны и их рациональное использование (на примере Смоленской области) Автореф. дис. . доктора геогр. наук: (25.00.23) / Шкаликов Виктор Андреевич. Смоленск, 2002. - 32 с.

153. Шкаликов, В.А. Описание природных объектов и экологического состояния территорий: Учебное пособие / В.А. Шкаликов. Смоленск: Универсум, 2004. - 272 с.

154. Шкаликов, В.А. Ландшафты юго-запада нечерноземной зоны и их рациональное использование / В. А. Шкаликов. — Смоленск: Универсум, 2004. —

155. Экология города: Учебное пособие / Под ред. В.В. Денисова. М.: «МарТ», 2008. - 832 с.

156. Ямашкин, A.A. Ландшафтный анализ гидромелиоративного освоения территории Мордовской АССР. Деп. ВИНИТИ, № 891 от 30.01.85. 20 с.

157. Ямашкин, A.A. Геоэкологический анализ процесса хозяйственного освоения ландшафтов Мордовии / A.A. Ямашкин. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001.-232 с.

158. Ярошевич, Н.Р. Использование гидроморфометрического метода для построения карт гидроизогипс / Н.Р. Ярошевич / Геология, гидрогеология, полезные ископаемые Белоруссии и методы их исследования. Минск, 1982. -С.152-156.632 с.