Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оценка экологического состояния геологической среды Собско-Райизской площади Полярного Урала на ранней стадии урбанизации
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Оценка экологического состояния геологической среды Собско-Райизской площади Полярного Урала на ранней стадии урбанизации"

На правей рукописи

ПЕТРОВА Ирина Геннадьевна

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ СОБСКО-РАЙИЗСКОЙ ПЛОЩАДИ ПОЛЯРНОГО УРАЛА НА РАННЕЙ СТАДИИ УРБАНИЗАЦИИ

Специальность 25.00.36- «Геоэкология»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Екатеринбург 2004

Работа выполнена в Уральском государственном горном университете

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

Ведущая организация -

доктор геолого-минералогических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Грязное Олег Николаевич доктор геолого-минералогических наук Расу лов Ариф Таджаддинович

кандидат геолого-минералогических наук Новиков Виталий Прокофъевич

Региональное агентство по недропользованию по Уральскому федеральному округу

Защита состоится 7 декабря 2004 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.280.01 при Уральском государственном горном университете по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, 3-й корпус, ауд. 3324.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при Уральском государственном горном университете.

Автореферат разослан 5 ноября 2004 г. Ученый секретарь диссертационного совета

В.Ф. Рудницкий

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Переход значительной части крупных месторождений при распаде СССР к странам «ближнего зарубежья» создает в России дефицит многих видов минерального сырья. Возникает потребность ввода в эксплуатацию месторождений остродефицитного сырья, ранее не осваиваемых из-за сложных климатических и экономических условий. В настоящее время такие месторождения, расположенные в пределах слабо урбанизированных территорий криолитозоны, экстренно доизучаются и вводятся в эксплуатацию, что приводит к значительным изменениям состояния геологической среды.

Необходимость выполнения объективной оценки современного экологического состояния геологической среды, выявления основных природных и техногенных факторов, формирующих эколого-геологическую обстановку рудоносных районов криолитозоны, вовлекаемых в промышленное освоение ресурсов, определяет актуальность проводимых исследований.

Идея работы заключается в разработке научно-методических основ и принципов оценки, картографического отображения экологического состояния геологической среды для территорий, находящихся на ранней стадии урбанизации с учетом роли природных и техногенных факторов в формировании эколого-геологических условий.

Цель работы: интегральная оценка экологического состояния геологической среды Собско-Райизской площади Полярного Урала на стадии начального освоения минерально-сырьевой базы региона. Основные задачи исследований:

1. Разработка принципов и методических основ оценки экологического состояния геологической среды слабо урбанизированных территорий.

2. Выявление природных факторов формирования эколого-геологических условий Собско-Райизской площади Полярного Урала.

3. Выявление техногенных факторов формирования эколого-геологических условий территории.

4. Выбор критериев, принципов типизации геологической среды, показателей оценки ее экологического состояния.

5 Создание комплекта геоинформационных картографических моделей, характеризующих состояние отдельных ингредиентов геологической среды как основу ее интегральной оценки.

6. Оценка экологического состояния геологической среды Собско-Райизской площади.

7. Разработка практических рекомендаций по рациональному освоению и реабилитации Собско-Райизской площади.

Фактический материал. В основу работы положен фактический материал, полученный автором в процессе работ

по проекту ГДП-200, листа р-41-ХП в составе Партии региональных геологических исследований (ПАРГИ) Уральской государственной горногеологической академии в 1998-2001 годах, обработанный с применением компьютерных технологий в период обучения в очной аспирантуре (1999 -2002 гг), а также опубликованные и фондовые работы

Методы исследований. В работе использован комплекс методов, включающий изучение, анализ и обобщение геологических, гидрогеологических, геохимических, инженерно-геологических материалов в фондовой и опубликованной литературе по изучаемой тематике, маршрутные исследования и опробование, лабораторные исследования с применением современных методов анализа состояния горных пород, почв, математические методы обработки результатов с использованием компьютерных технологий, геоинформационные методы создания картографических моделей и баз аналитической информации Научная новизна:

впервые проведена оценка экологического состояния геологической среды территории открытых горно-складчатых структур криолитозоны Полярного Урала, находящихся на ранней стадии урбанизации,

выявлены основные природные и техногенные факторы, определяющие специфику эколого-геологической обстановки Полярного Урала,

предложены оценочные критерии современного экологического состояния геологической среды на слабо урбанизированных территориях, а также принципы их картографического отображения, впервые составлена геоинформационная картографическая модель Собско-Райизской площади Полярного Урала, отражающая интегральную оценку современного экологического состояния геологической среды Практическая значимость. Результаты исследований внедрены при составлении комплекта карт по листу р-41-ХП Государственной геологической карты РФ масштаба 1 200000, выполненному по государственному заказу Разработаны практические рекомендации по рациональному освоению и реабилитации Собско-Райизской площади Полученные материалы используются на кафедре гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии УПТА при чтении лекций, проведении лабораторных и практических занятий по курсам «Геоэкология», «Эколого-геологическое картографирование», «Охрана и рациональное использование геологической среды» и «Методы эколого-геологических исследований»

Апробация работы. Отдельные вопросы работы докладывались и обсуждались на VII научной конференции Института геологии Коми НЦ УрО РАН «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента» (Сыктывкар, 1999 г), международной научной конференции «Новые типы инженерно-геологических и эколого-геологических карт» (Москва, 2001 г), международном симпозиуме «Экологические проблемы инженерной

геологии» (Екатеринбург, 2001 г), международной научно-практической конференции «Техногенная трансформация геологической среды» (Екатеринбург, 2002 г), годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии «Сергеевские чтения» (Москва, 2004 г), молодежной научно-практической конференции, проводимой в рамках Уральской горнопромышленной декады (Екатеринбург, 2004 г), научных семинарах кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии УГГТА (2000-2003 гг)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 5 статей и 7 тезисов докладов

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения Объем работы составляет 157 страниц, в том числе 34 рисунка, 7 таблиц Список использованной литературы включает 127 наименований

В первой главе изложено состояние вопроса оценки экологического состояния геологической среды (ГС) Собско-Райизской площади Полярного Урала, а также выполнен анализ ранее проведенных работ геологического содержания, результаты которых целесообразно использовать при эколого-геологических исследованиях данной территории

Во второй главе рассмотрены методические основы оценки экологического состояния геологической среды территорий, находящихся на ранней стадии урбанизации Проанализированы основные критерии оценки экологического состояния ГС и возможность их использования при исследованиях территорий Полярного Урала

В третьей главе охарактеризованы природные факторы формирования эколого-геологических условий Полярного Урала

Четвертая глава посвящена изложению комплекса техногенных факторов, влияющих на современное экологическое состояние геологической среды

В пятой главе выполнена комплексная интегральная оценка экологического состояния геологической среды Собско-Райизской площади на основе обобщения качественных и количественных показателей природных и техногенных факторов, ранжированных с использованием метода экспертных балльных оценок, с учетом их вклада в интегральный показатель

В шестой главе даны практические рекомендации по рациональному освоению Собско-Райизской площади, составленные с учетом специфики техногенной освоенности данной территории и сочетания сложных природных факторов

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю д г -м н, профессору О Н Грязнову за всестороннюю помощь в подготовке диссертации, к г -м н, доценту И В Абатуровой за поддержку и ценные замечания в процессе работы над темой Автор искренне благодарен сотрудникам кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии УГГУ за постоянное внимание и советы, а также коллективу ПАРГИ УГГУ за помощь в сборе информации и создании цифровых моделей

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Эффективность оценки экологического состояния геологической среды слабо урбанизированных территорий Полярного Урала обеспечивается проведением эколого-геологических исследований с акцентом на природные факторы, выбора оценочных критериев, типизация природных и техногенных условий на базе аналитических карт, созданием синтетических карт, отражающих экологическое состояние геологической среды.

Важным и актуальным на сегодняшний день является исследование экологического состояния слабо урбанизированных территорий, характеризующихся низкой степенью техногенной нагрузки и локальным сосредоточением объектов техногенеза, но перспективных для дальнейшего освоения минерально-сырьевой базы. Эти исследования, проводимые перед введением в действие новых объектов, позволяют предотвратить или минимизировать негативное влияние промышленно-хозяйственной деятельности человека на окружающую среду.

Для исследования эколого-геологических условий территорий восточного склона Полярного Урала, находящихся на ранней стадии урбанизации, предлагается.использовать в качестве эталонной Собско-Райизскую площадь. Особенности географического положения, сложное геологическое строение, наличие в разной степени изученных месторождений и рудопроявлений полезных ископаемых, геоморфологические условия, а главное, наличие в пределах изучаемой территории участков с различной степенью техногенного воздействия позволяют выявить основные факторы, определяющие специфику экологического состояния геологической среды Полярного Урала.

Методической основой для проведения комплексной эколого-геологической оценки является геосистемный подход. Он учитывает, что геологическая среда является сложной, генетически единой многокомпонентной системой, свойства которой изменяются при воздействии на них техногенных источников. Проведение экологической оценки состояния геологической среды базируется на ранжировании территории по роли природных условий и источников техногенных воздействий. Результатом исследований является построение картографических моделей, содержащих полученную информацию о состоянии отдельных компонентов геологической среды и отражающих эколого-геологические условия района в целом, а также имеющих прогнозный характер при планировании различных видов техногенной нагрузки.

Процесс создания таких моделей состоит из нескольких базовых этапов (рис. 1), выполняемых последовательно, так как результаты предыдущих работ являются основой для проведения последующих исследований при соблюдении принципа «от частного к общему».

В основу предлагаемой методики положены методические документы ВСЕГИНГЕО для геоэкологических съемок масштабов 1:50000 и 1:200000, а

I. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП

1а. Анализ имеющийся информации о природных условиях и хозяйственной инфраструктуре

16. Рекогносцировочное обследование Выбор ключевых участков_

II. ПОЛЕВЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Маршрутные обследования. Картирование опасных экзогенных процессов. Опробование почв, фунтов, поверхностных и подземных вод, снежного покрова. Радиометрическая съемка. Обследование техногенных объектов.

III. КАМЕРАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ

Illa. Систематизация и анализ данных

1116. Выбор критериев оценки экологического состояния ГС

Типизация природных условий

Аналитические карты по компонентам ГС

Типизация техногенных условий

Карты техногенной нагрузки

I в. Анализ экологической обстановки

Создание синтетической картографической модели _"Карта эколого-геолошческих условий*_

Создание оценочной картографической модели "Карта оценки экологического состояния ГС"

Рис. 1. Схема создания картографических моделей, отражающих оценку экологического состояния геологической среды

также методика эколого-геологического картографирования, разработанная на кафедре гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии УГТУ.

/. Подготовительный этап Основная задача данного этапа - выбор ключевых участков на основе синтеза информации о природных условиях и хозяйственной инфраструктуре территории Ключевые участки являются «ядрами» типичности природных систем, к которым на основе принципов аналогии следует отнести прилегающие периферийные территории со схожими факторами, формирующими эколого-геологические условия

// этап Полевые эколого-геологические исследования выполняются на ключевых участках Результатами этих работ является изучение природного состояния компонентов ландшафтов и их техногенное преобразование

/// этап Камеральная обработка данных и картографическое моделирование состояния ГС На данном этапе на основе полученной информации создаются аналитические (факторные), синтетические и интегральные (оценочно-прогнозные) картографические модели эколого-геологического содержания.

2 Эколого-геологические условия Собско-Райизской площади определяются совокупностью специфических климатических, ландшафтно-геоморфологических, гидрологических, геокриологических, геологических, минерагенических, гидрогеологических особенностей, активизацией экзогенных геологических процессов и явлений, а также воздействием горнодобывающего комплекса, импульсивно развивающегося транспортного, промыишенного, селитебного, сельскохозяйственного ирекреационно-туристического комплексов

Своеобразие климатических условий Собско-Райизскои площади обусловлено ее географическим положением севернее 67-й параллели

Ландшафтно-геоморфологические особенности территории определяются положением площади в центральной части Полярного Урала, на стыке различных по сложности орографического строения областей (Уральской и Зауральской структурно-фациальной зон (СФЗ)) В их пределах выделяются три геоморфологические зоны зона кряжа (горы с абсолютными отметками 450-1300 м), зона педимента (наклонная денудационная равнина с фрагментами низких остаточных гор с абсолютными отметками 100-450 м) и Зауральская аккумулятивная равнина (отметки 40-130 м)

В Уральской СФЗ преимущественно развит выработанный рельеф структурно-денудационный, денудационно-эрозионный и денудационный с подчиненным развитием аккумулятивных форм Для Зауральской СФЗ характерен аккумулятивный рельеф

Характерной общей чертой территории является развитие многолетнемерзлых пород (ММП) сплошного и прерывистого характера Прерывистость обусловлена наличием сквозных таликовых зон, которые приурочены к руслам рек (Собь, Пайпудына) и крупным озерам, а также несквозных таликов Несквозные талики распространены в полосах стока, на

подветренных склонах, при значительной мощности снежного покрова, под руслами небольших водотоков Мощность ММП изменяется от 50 м (район реки Собь) до 405-425 м (гора Райиз) Развитие мерзлых пород определяет степень защищенности подземных вод от загрязнения, являясь механическим и низкотемпературным термодинамическим барьером, а также влияет на специфику гидрогеологических условий, при низкой водообеспеченности территории

История геологического развития Собско-Райизской площади от рифея до позднего палеозоя с наложением процессов мезозойской тектономагматической активизации обусловили своеобразие геологического строения, структурно-тектонических особенностей и ее минерагенический спектр Здесь установлено широкое разнообразие геологических формаций и связанных с ними рудных тел, представленных месторождениями и рудопроявлениями хрома, марганца, свинца, молибдена, бария, урана и др

Разнообразие геохимической специализации геологических формаций, геохимических спектров рудных объектов обусловило достаточно широкое распространение геохимических полей, ареалов и ореолов рассеяния химических элементов, определяющих своеобразие природных геохимических условий территории

Сложные структурно-тектонические условия площади и возможность обновления тектонических нарушений глубинного характера, являющихся источниками поступления внутреннего тепла Земли, влияют на специфику криогенных условий, а также определяют развитие и активизацию экзогенных геологических процессов

Экзогенные геологические процессы являются наиболее динамичной составляющей экологического состояния геологической среды В пределах территории широко распространены следующие процессы и явления криогенные - морозобойное растрескивание, пучение, пятнообразование, термокарст, наледообразование, снежники, флювиогляциальные -заболоченность, гравитационные - осыпи, обвалы, оползни, а также склоновые со сложным генезисом - сели, конуса выноса, курумники, лавины

Источники техногенной нагрузки сосредоточены локально, основными объектами являются транспортный, горнодобывающий и селитебный техногенные комплексы Собско-Райизская площадь находится на ранней стадии урбанизации Основные виды воздействия на компоненты природной среды Полярного Урала связаны с наличием техногенных объектов и выражаются в механических нарушениях и химическом загрязнении компонентов ландшафтов Общее загрязнение территорий, прилегающих к техногенным ландшафтам, определяется механическим, гидрогенным и аэрогенным типами воздействия Механическое загрязнение обусловлено застройкой, просыпками перевозимых грунтов, горных пород и руд, гидрогенное - ливневыми стоками, утечками канализационных стоков, аэрогенное загрязнение зависит от характера используемого топлива, типа транспорта, характера перевозимых грузов, степени их пыления, интенсивности движения транспорта, способов отработки месторождения Хозяйственная

деятельность человека на ранней стадии освоения с незначительным с водоотбором не вносит изменений в режим подземных вод. Химический состав подземных вод не меняется в связи с высокой степенью разбавляемости. Техногенная нарушенность литогенной основы геологической среды неоднозначна по своим проявлениям, глубинам распространения и интенсивности развития. Эти особенности обусловлены отраслевой спецификой приложенных техногенных нагрузок.

3. Оценка экологического состояния геологической среды Собско-Райизской площади базируется на ранжировании территории по совокупности и интенсивности проявления природных и техногенных факторов на основе картографических моделей. Площадь находится на ранней стадии урбанизации, что в целом определяет ее удовлетворительное эколого-геологическое состояние с локальным развитием очагов нарушения геологической среды и загрязнения ее компонентов научасткаххозяйственного освоения.

Для Собско-Райизской площади, находящейся в условиях отрытых структур горно-складчатых областей криолитозоны, главными факторами, определяющими специфику экологического состояния ГС, являются:

геохимические условия территории; критерием оценки служит уровень концентрации химических элементов в почвах, породах зоны аэрации, донных отложениях, выраженный через показатель

распространение экзогенных процессов и явлений, критерием оценки является коэффициент пространственной пораженности; характеристика природного радиационного фона территории; оценивается по значениям экспозиционной дозы гамма-излучения, полученным при проведении маршрутных исследований; геолого-структурные условия территории, а именно тектоника, оцениваемая по значениям коэффициента тектонической нарушенности; геокриологические особенности территории; критерием оценки является характер распространения многолетнемерзлых пород; антропогенная нарушенность литогенной основы, определяемая по типу техногенной нагрузки и проценту освоенности территории. В пределах Собско-Райизской площади выделяется 9 природно-территориальных комплексов (ПТК), каждый из которых характеризуется определенным набором параметров (рис. 2).

В пределах выделенных ПТК интенсивно развиты криогенные, флювиогляциальные и гравитационные процессы, которые чаще находятся в зрелой стадии развития, в то же время практически для каждого комплекса отмечается и начальная стадия зарождения того или иного процесса. Ранжирование изучаемой территории выполнено на основе коэффициента пораженности территории экзогенными геологическими процессами, значения которого приведены в таблице 1.

Таблица 1

Пораженность Собско-Райизской площади геологическими процессами

Процессы Коэффициент пораженности

Боковая и овражная эрозия 0,01-0,4

Сели 0,01-0,3

Склоновый смыв 0,3-0,5

Заболачивание 0,2-0,5

Карст 0,2-0,5

Оползни 0,01-0,2

Осыпи 0,3-0,4

Лавины 0,1-0,2

Морозное трещинообразование 0,01-0,1

Пучение 0,3-0,5

Термокарст 0,1-0,3

Солифлюкция (склоны 6-10") 0,1-0,4

Курумообразование 0,1-0,3

Анализ геохимических материалов показал, что средние значения суммарного показателя химического загрязнения (¿с) изменяются в пределах 816, что соответствует слабо опасной категории загрязнения и определяет благоприятное экологическое состояние территории. Незначительные (в 2-5 раз) превышения фона по ряду элементов (Сг, N1, Хп, Си) выявлены в пределах Собско-Райизской площади на участках с 2С~ 16-32. Эти ореолы в основном приурочены к долинам рек, межгорным впадинам и обусловлены природным распределением. Ряд ореолов с умеренно опасным загрязнением почв и грунтов приурочен к населенным пунктам и транспортным коммуникациям, где на природный фон наложилась современная техногенная составляющая. Максимальные значения показателя 2С = 152-170 зафиксированы в районе железнодорожной станции п. Харп, на участках погрузочно-разгрузочных работ и складирования хромитовых руд месторождения Центрального.

Критерием оценки радиационной безопасности территории выступает показатель гамма активности покровных отложений и коренных пород, выходящих на дневную поверхность. За фоновое значение экспозиционной дозы гамма-излучения принята радиоактивность вулканогенных пород, которая составляет 14 мкР/ч. Выявленные радиационные аномалии на площади исследований имеют незначительное распространение. Они связаны с рудопроявлениями урана в риолитах и их экзоконтактах во вмещающих сланцах в пределах Пайпудынского уран-фосфор-золото-полиметаллического рудного узла. Превышения значений над фоном составляют от 1,5 до 3 раз. Выделенные ПТК характеризуются различными геокриологическими условиями. Распространение многолетнемерзлых пород по площади (сплошное, прерывистое, островное) и условия их залегания в разрезе определяют степень

I_I

1:500000

о»} 0 $ 10 15 км

Рис. 2. Карта эколого-геологических условий

■й"3 2 х

3 2

4 я *

411

§ и " 8

¥ «-а-

§1 0З5

п-в- ¥ & ■а о. у '■'* х О х с

i * X

____л___

Природно-территориальные комплексы

Индекс

Среднегорньш щитообразный рельеф на ультрабазитах Крупноглыбовые' 'россыпи и останци высокогорий с фрагментами лишайников и мхов ,

| Среднегорньш сильно расчлененный рельеф на метаморфически^ породах, с перепадом высот до 600 м Элювиальные, коллювиальные ¡отложения Мохово-лишайниковыесообщества

Среднегорньш сильно расчлененный рельеф на вулканогенных породах .Элювиальные, делювиальные, коллювиальные отложения Мхи и 'лишайники_

^редне-низко горный сильно расчлененный рельеф на габбро идах С перепадом высот до400 м Мхи и лишайники

I

* К

а.

у

2 2» 3

« А От

5 ? Г

Г)

| | "] Низкогорный рельеф на терригенных породах Делювиальные, | 5 | коллювиальные, водноледниковые отложения Мхи и лишайники, в !_ии1инах_кустарник_

и о

I I ^ =

й-« г -

т 51 а.

1 = ОС

I р.-5 5 *

а^«

Плоские равнины, осложненные сопками на терригенно-карбонатрых породах Элювиально-делювиальные, флювиогляциальные отложения. кустарники и лиственничное редколесье_

Низкогорный рельеф с перепадом высот до 100 м на диоритах и 'гранодиоритах

Субгоризонтальные поверхности Ледниковые, водно-ледниковые ¡отложения

ПДолины рек, заболоченные низины Ледниковые, элювиальные, 9 ) ¡делювиальные отложения Травянисто-мхово-лишайниковая, ивняковая

О

к

О

Экзогенные процессы < Сели

¡} Оползневые участки Осыпи, обвалы Курумы

Выходы скальных пород

Карст, термокарст

Фрагменты речной эрозии

Солифлюкция

Бугры пучения (сезонное)

Снежники, ледники

Трещино-полигональный рельеф

Цирки, кары

Заболачивание

чп г Мощность деятельного слоя

Эндогенные процессы

, - Предполагаемые современные сейсмоактивные зоны разломов

Источники антропогенного воздействия >{ У1 Горнодобывающий комплекс Транспортный комплекс

3)

#

Селитебный комплекс Населенные пункты

Свалки бытовых и промышленных отходов

Водозаборные сооружения Котельные на газовом и дизельном топливе

Промышленный комплекс Сельскохозяйственный комплекс * Пастбища

Геохимические и радиационные аномалии Радиоактивные аномалии площадные точечные

д Геохимическая обстановка в грунтах 1с- величина суммарного показателя Элементы Си, 1п, БЬ, Эп, Ag, Мо, Ве, Сг, N1, Со, Т], V, Мп, Р,

О О

с

®

• №

Рис.2 Легенда карты эколого-геологических условий

защищенности первого от поверхности подмерзлотного водоносного (слабоводоносного) горизонта. Оценка естественной защищенности от загрязнения на основании данного критерия имеет экспертный, качественный характер. Наиболее высокой степенью защищенности вод от загрязнения отличаются ПТК зоны кряжа, в которых преобладает сплошной тип строения ММП с поверхности. Наименее защищенными являются водоносные подразделения ПТК межгорных депрессий, речных долин и заболоченных низин, а также ПТК субгоризонтальной поверхности Зауральской равнины, для которых характерно наличие таликовых зон сквозного и несквозного характера.

Оценка интенсивности проявления тектонического фактора осуществляется по коэффициенту нарушенности территории нарушениями, которые определяют неотектонические условия территории и являются зонами потенциальной активности. Величина скорости смещений по данным разломам может составлять более 0,01-0,02 мм в год. На картографической модели эта информация отображена тектоническими нарушениями и узлами их пересечения, где обычно увеличиваются скорости и масштабы действия экзогенных процессов и активизируются эндогенные процессы.

Графическое отображение перечисленных факторов, сгруппированных методом послойного наложения, позволяет наглядно представить фактическую эколого-геологическую информацию без выполнения численной оценки экологического состояния ГС и выделения зон с различной экологической ситуацией. Информация на карте эколого-геологических условий передается цветом, буквенно-цифровыми индексами и знаками (см. рис. 2).

Оценка экологического состояния ГС выполнена с использованием приемов функционального анализа. На его основе создана карта интегральной оценки современного состояния ГС, ранжированная по виду факторов и представленная картой типологического районирования (рис. 3). Выбор оценочных критериев определяется природными и техногенными факторами. Численная оценка критериев, предложенная экспертами, приведена в таблице 2.

Анализ интегральной оценки экологического состояния ГС показал следующие особенности Собско-Раизской площади Полярного Урала:

1. Эколого-геологическая ситуация изучаемой территории характеризуется допустимой (до 5 баллов) и удовлетворительной (5-20 баллов) оценкой экологического состояния ГС. Напряженная обстановка (более 25 баллов) характерна для ПТК межгорных депрессий и речных долин. В районах населенных пунктов на территориях, подверженных техногенному воздействию, складывается критическая обстановка (35-50 баллов).

2. Значение показателя каждого из анализируемых факторов при выполнении интегральной оценки экологического состояния ГС для выделенных ПТК неравнозначное, а именно:

критическая обстановка в районах населенных пунктов определяется значительным влиянием техногенной нагрузки и, как следствие, наличием геохимических аномалий, а также территориальной приуроченностью населенных пунктов к долинам рек, для которых характерно наличие сквозных таликов, а следовательно, низкая степень защищенности вод от загрязнения;

' '434961—-Э64153 --Ж&1/ .Э6*Ъ21 с" «4г!аХ!

И52* Г.миаг ' 6545И-Й :^.и.ТГб43152ГГб1415г^ 361442

36*521 »452« Г-^ЛМ'4 ; 183 ив» '' Ж21 ^

эв^чьг

}____^

634881 —м|«21 36452« " -.^гя^^вГлЬ^-ЗвЗ'

•364152 *4521-; 346

364521364521 Э4в531-'. 62» 1Э64?52. %«*Я1'.а4«21

■36452.1 V'ЭМ152 364521 346521 - 36451 ' 364152 (А&Ж—М&ТТ^

в*^"Э46521~ЭИ46>4

.521 36452'

1:500000 0 5 10

15 км

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Сумма баллов

Цвет на карте

Интегральная оценка

экологического состояния ГС

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Точки расчетного грида

Маркер • преобладающий критерий по величине вклада в интегральную оценку Цифры - номер критерия в по таблице-экспликации в порядке уменьшения веса в величине интегральной оценки Рис. 3. Карта оценки экологического состояния геологической среды

Таблица 2

Критерии оценки экологического состояния геологической среды и ее компонентов

Компонент 1 СО 101 И'НХКОЙ срелы ИР» критерия на карте Критерии оценки Ижсгральная опенка экожп нческого состояния 1 С

Численное значение критерия (нифры в скобках, оценочные баллы)

допустимая (норма) удовлетворительная (низкая) напряженная (средняя) критическая (высокая) чрешычайная (кризисная)

Почвы 1 Заг рязиенне химическое (ко пок«илтслк> суммарного ки рялшния 2с в единицах фона) 0<7с<16 (2) 16<гс<32 (4) 32<гс<64 (6) Ы<2с>т (8) го 128 (10)

2 Загрязнение ралио<нстивное (по показателю у-активности Я мкр/ч) 0</?<7 (0) 7<Я<14 (2) |4<Я<2| (4) 21<Я<28 (6) Л>28 (8)

Пито ген мая основа 3 Распростраиенность экзогенных ■ сологичсских процессов (по коэффициенту ллошадной поражснности Л"п) 0<Кп<0,2 (2) 0,2<Кп<0,4 (4) 0,4<Кп<0,6 (6) 0,6<Ки<0 8 (8) Кп> 0 8 (10)

4 Распространенность разрывны* тектонических нарушений ( но коэффициенту тектонической нарушенное™ Лт км/км ) 0<Лт<0,23 (0 0.25<Лт<0,5 (2) 0,5<Ят<0,75 (3) 0,75<Лт<1,0 (5) Ат>|,0 (7)

5 Антроно) еиная на рушен ность литогенной основы ( по типу нагрузки и % освоенности) Неизмененные (естественные ландшафты) (0) Слабо1имсненные (селитебные) (3) Среднеиэмсненные (селитебно-промышле(шые) (6) Техно! енно. измененные (промышленные зоны) (8) Техноа енно« образованные (карьеры, отвалы, штольни) (10)

6 Характер распространения ММП в разрезе С поверхности (0) С поверхности и несквозныс талики <2) Пссквозные талики (5) Несквоэные талики и сквозные (7) Сквозные талики (Ю)

для ПТК средне- и низкогорного рельефа зоны кряжа основными факторами, определяющими увеличение интегрального показателя, являются в равной степени распространение разрывных тектонических нарушений и площадная пораженность экзогенными геологическими процессами. Участки с напряженной экологической обстановкой в пределах этих ПТК имеют небольшую площадь распространения и связаны с горнодобывающими предприятиями (источниками техногенной нагрузки), а также с геохимическими и радиационными аномалиями, имеющими природное происхождение;

для ПТК межгорных депрессий ведущим фактором, определяющим интегральную оценку экологического состояния, является наличие сквозных таликовых зон, которые определяют низкую степень защищенности грунтовых вод от загрязнения.

3. Разработка перспективных месторождений полезных ископаемых открытым и закрытым способами, а также расширение связанных с горнодобывающим комплексом транспортного и селитебного комплексов, усилив техногенную нагрузку, могут привести (в принятой системе оценок) к значительному увеличению интегрального показателя, а следовательно, ухудшению экологического состояния ГС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований решены поставленные задачи. Получены следующие результаты:

1. Предложены принципы и методические основы оценки экологического состояния геологической среды слабо урбанизированных территорий криолитозоны на примере Собско-Райизской площади Полярного Урала.

2. Установлены природные факторы, контролтрующие эколого-геологические условия Собско-Райизской площади. К ним принадлежат: климатические особенностей территории, сложные структурно-геологические и тектонические условия, распространение многолетнемерзлых пород, широкое развитие разнообразных экзогенных геологических процессов и явлений. Наличие геохимически специализированных геологических формаций, балансовых источников минерального сырья определяет перспективу значительного химического загрязнения литогенной основы в будущем.

3. Выявлены главные техногенные факторы, контролирующие экологическое состояние геологической среды изучаемой территории, к которым относятся локально сосредоточенные объекты транспортного, горнодобывающего, промышленного и селитебного комплексов. Наиболее значительные преобразования компонентов среды происходят в пределах техногенных ландшафтов горнодобывающих предприятий. Линейные изменения фиксируются в зоне воздействия транспортных магистралей (железная дорога Сейда - Лабытнанги, автодороги).

4. Обоснованы оценочные критерии и их показатели при выполнении эколого-геологической оценки состояния геологической среды. Оптимальным является метод экспертных балльных оценок, позволяющий идентифицировать значения качественных и количественных показателей выбранных критериев.

5. Созданы картографические модели с применением геоинформационных методов на основе обобщения совокупной информации, которые наглядно и объективно отражают эколого-геологические условия.

6. Выполнена оценка современной экологической ситуации, и дан прогноз ее возможных изменений. В целом территория . характеризуется допустимыми и удовлетворительными эколого-геологическими условиями. Неблагоприятная обстановка складывается локально лишь в зоне воздействия источников техногенной нагрузки (транспортного, горнодобывающего и селитебного комплексов). Представленные картографические модели эколого-геологических условий и интегральной оценки экологического состояния ГС предлагается использовать как базовые для получения различных вариантов прогноза экологического состояния.

7. Предложены практические рекомендации по рациональному освоению Собско-Райизской площади, которые включают выполнение комплекса профилактических, локализационных и восстановительных мероприятий при отработке месторождений полезных ископаемых; соблюдение общих природоохранных требований при развитии транспортного, селитебного и промышленного комплексов; обоснование выбора местоположения проектируемых объектов техногенной нагрузки с учетом расположения минералогических, исторических, культурных памятников и особо охраняемых территорий.

Список основных публикаций по теме диссертации

1. Абатурова И.В., Петрова И.Г. К методике геоэкологического картирования слабоосвоенных территорий (на примере Полярного Урала) // Структура, вещество, истбрия литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Информационные материалы 8-й научной конференции Института геологии Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар, 1999. С. 3-6.

2. Петрова И.Г. Абатурова И.В. Геоэкологическое районирование территорий в условиях криолитозоны Полярного Урала // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Информационные материалы 9-й научной конференции Института геологии Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар, 2000. С. 117-119.

3. Грязное О.Н., Абатурова И.В., Дубейковский С.Г., Петрова И.Г. Карты геоэкологического районирования урбанизированных территорий // Новые типы инженерно-геологических и эколого-геологических карт: Труды международной научной конференции М.: МГУ,2001. С.147-150.

4. Абатурова И.В., Дубейковский С.Г., Петрова И.Г. Опыт эколого-геологического картирования Полярного Урала. // Новые типы инженерно-геологических и эколого-геологических карт: Труды международной научной конференции М.: МГУ, 2001. С. 180-181.

5. Абатурова И.В., Петрова И.Г. К методике геоэкологического картирования слабоосвоенных территорий (на примере Полярного Урала) // Известия Уральской государственной горно-геологической академии. Сер.:Геология и геофизика,2000.-Вып.Ю. С. 248-254.

6. Абатурова И.В., Петрова И.Г. Эколого-геологическая обстановка горной части Полярного Урала // Известия Уральской государственной горногеологической академии. Вып.13. Сер.: Геология и геофизика. 2001. С. 232-237.

7. Грязнов О.Н., Абатурова И.В., Афанасиади Э.И., Гуман О.М. Дубейковский С.Г., Петрова И.Г. Проблемы изучения и оценки состояния геологической среды урбанизированных территорий Урала // Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий: Материалы международного симпозиума. Екатеринбург, 2001. С. 463-473.

8. Петрова И.Г. Проведение геоэкологической практики студентов-гидрогеологов на Полярном Урале // Экология фундаментальная и прикладная. Роль полевых практик в подготовке специалистов-экологов: Тезисы . научных докладов региональной научно-практической конференции. Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2001. С. 32-33.

9. Абатурова И.В., Петрова И.Г. Экзогенные процессы и их влияние на экологическую обстановку территории Полярного Урала // Сергеевские чтения. Вып. 4: Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии, и гидрогеологии. М.: ГЕОС, 2002. С. 89-92.

Ю.Грязнов О.Н., Абатурова И.В., Петрова И.Г., Селезнева Е.В. Трансформация геологической среды урбанизированных территорий северного Приобья // Техногенная трансформация геологической среды. Екатеринбург, 2002. С. 463-473.

П.Абатурова И.В., Петрова И.Г. Экзогенные процессы и их влияние на экологическую обстановку территории Полярного Урала //-Известия Уральской государственной горно-геологической академии. Вып.15.Сер.: Геология и геофизика, 2002. С. 253-259.

12.Грязнов О. Н., Абатурова И. В., Петрова И. Г., Носкова И. А. Мерзлотно-геоэкологические проблемы северных городов // Сергеевские чтения. Вып. 6: Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии М.: ГЕОС, 2004. С. 348-351.

Подписано в печать 2.11.2004. Бумага писчая. Формат 60x80 1/16 Печать на ризографе Печ. л. 1.0..Тираж 100 экз. Заказцу

620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30. Издательство УГТУ

22066

РНБ Русский фонд

2005-4 21009

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Петрова, Ирина Геннадьевна

ГЛАВА 2.

ГЛАВА 3.

ГЛАВА 4.

ГЛАВА 5.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. АНАЛИЗ РАНЕЕ ПРОВЕДЕННЫХ РАБОТ.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ НА РАННЕЙ

СТАДИИ УРБАНИЗАЦИИ.

Обзор существующих методов оценки экологического состояния геологической среды.

Выводы.

Методические основы оценки экологического состояния геологической среды слабо урбанизированных территорий.

Выводы.

ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ •

ПОЛЯРНОГО УРАЛА.

Физико-географический очерк.

Основные черты геологии.

Гидрогеологические условия.

Экзогенные геологические процессы и явления.

Выводы.

ТЕХНОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

ТЕРРИТОРИИ.

Горнодобывающий комплекс.

Транспортный комплекс.

Селитебный и промышленный комплексы.

Сельскохозяйственный комплекс.

Рекреационный и туристический комплексы.

Выводы

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГЕОЛОГИЧЕКОЙ СРЕДЫ СОБСКО-РАЙИЗСКОЙ

ПЛОЩАДИ.

Природно-территориальные комплексы.

5.2. Экзогенные геологические процессы, определяющие экологическое состояние геологической среды.

5.3. Геохимические и радиационные условия территории.

5.4. Экологическая роль многолетней мерзлоты.

5.5. Тектоническая нарушенность скальных массивов как экологический фактор.

5.6. Степень урбанизации Собско-Райизской площади.

5.7. Эколого-геологические условия Собско-Райизской площади.

5.8. Интегральная оценка экологического состояния геологической среды Собско-Райизской площади. 127 Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка экологического состояния геологической среды Собско-Райизской площади Полярного Урала на ранней стадии урбанизации"

Актуальность работы. Переход значительной части крупных месторождений при распаде СССР к странам «ближнего зарубежья» создает в России дефицит многих видов минерального сырья. Возникает потребность ввода в эксплуатацию месторождений остродефицитного сырья, ранее не осваиваемых из-за сложных климатических и экономических условий. В настоящее время такие месторождения, расположенные в пределах слабо урбанизированных территорий криолитозоны, экстренно доизучаются и вводятся в эксплуатацию, что приводит к значительным изменениям состояния геологической среды.

Необходимость выполнения объективной оценки современного экологического состояния геологической среды, выявления основных природных и техногенных факторов, формирующих эколого-геологическую обстановку рудоносных районов криолитозоны, вовлекаемых в промышленное освоение ресурсов, определяет актуальность проводимых исследований.

Идея работы заключается в разработке научно-методических основ и принципов оценки, картографического отображения экологического состояния геологической среды для территорий, находящихся на ранней стадии урбанизации с учетом роли природных и техногенных факторов в формировании эколого-геологических условий.

Цель работы: интегральная оценка экологического состояния геологической среды Собско-Райизской площади Полярного Урала на стадии начального освоения минерально-сырьевой базы региона. Основные задачи исследований:

1. Разработка принципов и методических основ оценки экологического состояния геологической среды слабо урбанизированных территорий.

2. Выявление природных факторов формирования эколого-геологических условий Собско-Райизской площади Полярного Урала.

3. Выявление техногенных факторов формирования эколого-геологических условий территории.

4. Выбор критериев, принципов типизации геологической среды, показателей оценки ее экологического состояния.

5. Создание комплекта геоинформационных картографических моделей, характеризующих состояние отдельных ингредиентов геологической среды как основу ее интегральной оценки.

6. Оценка экологического состояния геологической среды Собско-Райизской площади.

7. Разработка практических рекомендаций по рациональному освоению и реабилитации Собско-Райизской площади.

Фактический материал. В основу работы положен фактический материал, полученный автором в процессе полевых геолого-съемочных работ по проекту ГДП-200, листа <3-41-XII в составе Партии региональных геологических исследований (ПАРГИ) Уральской государственной горно-геологической академии в 1998-2001 годах, обработанный с применением компьютерных технологий в период обучения в очной аспирантуре (1999 - 2002 гг.), а также опубликованные и фондовые работы.

Методы исследований. В работе использован комплекс методов, включающий: изучение, анализ и обобщение геологических, гидрогеологических, геохимических, инженерно-геологических материалов в фондовой и опубликованной литературе по изучаемой тематике; маршрутные исследования и опробование, лабораторные исследования с применением современных методов анализа состояния горных пород, почв; математические методы обработки результатов с использованием компьютерных технологий; геоинформационные методы создания картографических моделей и баз аналитической информации. Научная новизна: впервые проведена оценка экологического состояния геологической среды территории открытых горно-складчатых структур криолитозоны Полярного Урала, находящихся на ранней стадии урбанизации; выявлены основные природные и техногенные факторы, определяющие специфику эколого-геологической обстановки Полярного Урала; предложены оценочные критерии современного экологического состояния геологической среды на слабо урбанизированных территориях, а также принципы их картографического отображения; впервые составлена геоинформационная картографическая модель Собско-Райизской площади Полярного Урала, отражающая интегральную оценку современного экологического состояния геологической среды.

Практическая значимость. Результаты исследований внедрены при составлении комплекта карт по листу СМ 1-XII Государственной геологической карты РФ масштаба 1:200000, выполненному по государственному заказу. Разработаны практические рекомендации по рациональному освоению и реабилитации Собско-Райизской площади. Полученные материалы используются на кафедре гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии У111А при чтении лекций, проведении лабораторных и практических занятий по курсам «Геоэкология», «Эколого-геологическое картографирование», «Охрана и рациональное использование геологической среды» и «Методы эколого-геологических исследований».

Основные защищаемые положения 1. Эффективность оценки экологического состояния геологической среды слабо урбанизированных территорий Полярного Урала обеспечивается проведением эколого-геологических исследований с акцентом на природные факторы, выбор оценочных критериев, типизацирцприродных и техногенных условий на базе аналитических карт, созданием синтетических карт, отражающих экологическое состояние геологической среды.

2. Эколого-геологические условия Собско-Райизской площади определяются совокупностью специфических климатических, ландшафтно-' геоморфологических, гидрологических, геокриологических, геологических, минерагеничсских, гидрогеологических особенностей, активизацией экзогенных геологических процессов и явлений, а также воздействием горнодобывающего комплекса, импульсивно развивающегося транспортного, промышленного, селитебного, сельскохозяйственного и рекреационно-туристического комплексов.

3. Оценка экологического состояния геологической среды Собско-Райизской площади базируется на ранжировании территории по совокупности и интенсивности проявления природных и техногенных факторов на основе картографических моделей. Площадь находится на ранней стадии урбанизации, что в целом определяет ее удовлетворительное эколого-геологическое состояние с локальным распространением очагов нарушения геологической среды и загрязнения ее компонентов на участках хозяйственного освоения.

Апробация работы. Отдельные вопросы работы докладывались и обсуждались: на VII научной конференции Института геологии Коми НЦ УрО РАН «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента» (Сыктывкар, 1999 г.); международной научной конференции «Новые типы инженерно-геологических и эколого-геологических карт» (Москва, 2001 г); международном симпозиуме «Экологические проблемы инженерной геологии» (Екатеринбург, 2001 г.); международной научно-практической конференции «Техногенная трансформация геологической среды» (Екатеринбург, 2002 г.); годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии «Сергеевские чтения» (Москва, 2004 г); молодежной научно-практической конференции, проводимой в рамках Уральской горнопромышленной декады (Екатеринбург, 2004 г.); научных семинарах кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии УГГГА (2000-2003 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 5 статей и 7 тезисов докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Объем работы составляет 157 страниц, в том числе 34 рисунка, 7 таблиц. Список использованной литературы включает 127 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Петрова, Ирина Геннадьевна

ВЫВОДЫ

1. Все оценочные критерии, представленные в комплекте покомпонентных карт эколого-геологического содержания, позволяют наглядно охарактеризовать фактическое состояние геологической среды.

2. Генерализованные контуры интегрального показателя отображают обобщенное влияние как природных, так и техногенных факторов: определяющих современную экологическую обстановку.

3. Цифровая карта интегральной оценки эколого-геологического состояния геологической среды Собско-Райизской площади и база данных, стыкованные при необходимости с результатами прогнозных расчетов при разработке по различным алгоритмам и сценариям, обеспечивают многовариантное пересоставление карт комплексного мониторинга геологической среды и прогноза экологического состояния на различные сроки.

4. Представленная картографическая модель может служить базовой при планировании условий дальнейшего освоения территории Собско-Райизской площади. На основе результатов, полученных при исследовании эколого-геологических условий ключевых участков, можно устанавливать мониторинговые наблюдения за изменениями качества геологической среды под влиянием локальной техногенной нагрузки на участках техногенно-нарушенных и на условно-естественных участках, вести наблюдение за влиянием глобальных экологических факторов (потепление климата, деградация ММП).

5. Эффективность создания интегральных картографических моделей эколого-геологической направленности зависит от полноты полученной информации, правильности статистической обработки и от широкого внедрения современных компьютерных технологий. Использование ГИС технологий позволяет создавать цифровые варианты карт с многослойной нагрузкой, которые могут дополняться по мере необходимости новыми слоями и наращиваться по площади по мере изучения территории, что позволяет рассматривать эколого-геологическое картографирование как многофункциональную и динамичную картографическую систему.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований решены поставленные задачи.

Получены следующие результаты:

1. Предложены принципы и методические основы оценки экологического состояния геологической среды слабо урбанизированных территорий криолитозоны на примере Собско-Райизской площади Полярного Урала.

2. Установлены природные факторы, контролтрующие эколого-геологические условия Собско-Райизской площади. К ним принадлежат: климатические особенностей территории, сложные структурно-геологические и тектонические условия, распространение многолетнемерзлых пород, широкое развитие разнообразных экзогенных геологических процессов и явлений. Наличие геохимически специализированных геологических формаций, балансовых источников минерального сырья определяет перспективу значительного химического-загрязнения литогенной основы в будущем.

3. Выявлены главные техногенные факторы, контролирующие экологическое состояние геологической среды изучаемой территории, к которым относятся локально сосредоточенные объекты транспортного, горнодобывающего, промышленного и селитебного комплексов. Наиболее значительные преобразования компонентов среды происходят в пределах техногенных ландшафтов горнодобывающих предприятий. Линейные изменения фиксируются в зоне воздействия транспортных магистралей (железная дорога Сейда - Лабытнанги, автодороги).

4. Обоснованы оценочные критерии и их показатели при выполнении эколого-геологической оценки состояния геологической среды. Оптимальным является метод экспертных балльных оценок, позволяющий идентифицировать значения качественных и количественных показателей выбранных критериев.

5. Созданы картографические модели с применением геоинформационных методов на основе обобщения совокупной информации, которые наглядно ет объективно отражают эколого-геологические условия.

6. Выполнена оценка современной экологической ситуации, и дан прогноз ее возможных изменений. В целом территория характеризуется допустимыми и удовлетворительными эколого-геологическими условиями. Неблагоприятная обстановка складывается локально лишь в зоне воздействия источников техногенной нагрузки (транспортного, горнодобывающего и селитебного комплексов). Представленные картографические модели эколого-геологических условий и интегральной оценки экологического состояния ГС предлагается использовать как базовые для получения различных вариантов прогноза экологического состояния.

7. Предложены практические рекомендации по рациональному освоению Собско-Райизской площади, которые включают выполнение комплекса профилактических, локализационных и восстановительных мероприятий при отработке месторождений полезных ископаемых; соблюдение общих природоохранных требований при развитии транспортного, селитебного и промышленного комплексов; обоснование выбора местоположения проектируемых объектов техногенной нагрузки с учетом расположения минералогических, исторических, культурных памятников и особо охраняемых территорий.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Петрова, Ирина Геннадьевна, Екатеринбург

1. Абалаков А.Д., Нечаева Е.Г., Щетников А.И. Почвенно-геохимическое картографирование для целей охраны окружающей среды // География и природ, ресурсы. 1997. № 1. С. 23—33.

2. Абалаков А.Д., Малышев Ю.Н., Полюшкин Ю.В. Анализ остроты экологических проблем в зоне техногенного воздействия // Сибирский экологический журнал. 1999. №6. С.673 680

3. Акимов В.А и др. Природные и техногенные чрезвычайные ситуации: опасности, угрозы, риски. М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс». 2001. 344с.

4. Андреева Т.И., Дорожукова С.Л и др. Эколого-геохимический атлас Новый Уренгой.

5. Арманд АД. Самоорганизация и саморегулирование географических систем. М.: Наука. 1988. 260с.

6. Арманд АД., Куприянова Т.П. Типы природных систем и физико-географическое районирование. // Изв. АН СССР. Сер.5. География. 1976. №5.

7. Арманд А.Д. Устойчивость (гомеостатичность) географических систем к разным типам внешних воздействий // Устойчивость геосистем. М.: Наука. 1983.С. 24-32.

8. Бабенко В.В., Григорьев В.В., Никулина И.А. Формационный анализ и геологические позиции эндогенного оруденения горной части Полярного Урала //Изв. АН СССР. Сер.4. Геология. 1990. №4. С.96-107.

9. Барабошкина Т.А. Эколого-геохимические карты составная часть эколого-геологических карт. //Геоэкологические исследования и охрана недр. Обзор/М.: Геоинформцентр. 2003. 51с.

10. Бекшенев О.Г. Оптимизация природопользования в условиях деятельности нефтегазодобывающего комплекса (на примере Северного Сахалина): Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук. Екатеринбург. 1995. 159с.

11. Бондаренко А.А. Модели оценки инженерно-геологических условий и районирование территорий при изучении ЭГП //Методы регионального инженерно-геологического прогнозирования. 1990. №7. С.44-53

12. Викторов C.B., Чикишев А.Г. Ландшафтная индикация и ее применение. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1990.

13. Волков С.Н., Емлин Э.Ф., Кецко О.Г. Город и его окрестности: природа, техника и человек. Реж Екатеринбург. 1992. 151с.

14. Вострокнутов Г.А. Временное методическое руководство на проведение геохимических исследований при эколого-геохимических работах Св.: ПГО «Уралгеология», 1991.

15. Гарагуля Л.С., Пармузин С.Ю. Признаки оценки устойчивости территории к изменениям природных факторов и техногенных воздействий в области вечной мерзлоты //Мерзлотные исследования. 1980. Вып. 19. С.53-58.

16. Гарагуля Л.С., Гордеева Г.И., Шаталова Т.Ю. О содержании и методике составления эколого-геологических карт криолитозоны // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2001. №1. С.40 -54

17. Геокриологические опасности. Тематический том / Под ред. Л.С. Гарагуля, Э.Д. Ершова. М.: КРУК. 2000. 316с.

18. Геоэкологические основы территориального проектирования и планирования / Под. Ред. B.C. Преображенского и Т.Д. Александровой. М.: Наука. 1989. 144с.

19. Глазовская М.А. Принципы классификации природных геосистем по устойчивости к техногенезу и прогнозное ландшафтно-геохимическое районирование // Устойчивость геосистем. М.: Наука. 1983. С. 61-77.

20. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР: Учеб. пособие для студ. геогр. спец. вуз. М.: Высш. шк., 1988. 328с.

21. Глазовская М.А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям. Методическое пособие. М.: Изд-во МГУ. 1997. 101с.

22. Голодковская Г.А., Куринов М.Б. Опыт функционального анализа эколого-геологических систем промышленных регионов // Геоэкология. 1999. №5. С.399 -407

23. Гольдберг В.М. Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. М.: Недра. 1984. 262с.

24. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1: 200 ООО (издание второе). Серия Полярно-Уральская. Лист 0^4Т-Х11. Под редакцией Л.Л. Подсосовой, А. П. Казака. Объяснительная записка.

25. Гроздова О.И. Картографический метод комплексной оценки экологического состояния городской среды мегаполиса // Геоэкологическое картографирование. Тез. докл. Всерос.науч.-практ. конф. 24 27 февраля. М.: Геоинформарк. 1998 г. 4.1. С. 52-54.

26. Грязнов О.Н. Рудоносные метасоматические формации складчатых поясов. М.: Недра. 1992. 256с.

27. Грязнов О.Н. Геоэкологическая съемка как метод контроля состояния окружающей среды горнодобывающих районов // Проблемы экологии и охраны окружающей среды. Екатеринбург: Правительство Свердловской области. 1996. СЛ12-113

28. Грязнов О.Н., Гореев Е.С., Ястребков A.A. Перспективы развития минерально-сырьевого комплекса Урала // Полярный Урал новая минерально- -сырьевая база России: Тр. 1-й Полярно-Уральской научно-практической конференции Тюмень: Изд-во ТюГУ. 1997. С.21-26

29. Грязнов О.Н. Геоэкологическое картирование как метод оценки состояния геологической среды горнодобывающих районов // Геоэкологическое картографирование. Тез. докл. Всерос.науч.-практ. конф. 24 -27 февраля М.: Геоинформарк. 1998 г. Ч. 2 . С.90-91

30. Грязнов О.Н., Брусницын В.Д., Бордокова В.Г. Методические основы геоэкологического районирования урбанизированных территорий (на примере Песчанско-Воронцовского рудного поля) //Изв. УГГГА. Серия: Геология и геофизика. 2002. Вып. 15. С.243-252.

31. Душин В.А. Магматизм и геодинамика палеоконтинентального сектора Северного Урала. М.: Недра. 1997. 213с.

32. Ермолов В.А., Зервандова В.П., Мосейкин В.В. Эколого-техническая оценка и моделирование техногенных месторождений рудно-минерального сырья // Геоэкология. 2001. №1. С.24-33.

33. Зайканов В.Г., Минакова Т.Б. и др. Геоэкологические исследования и оценка урбанизированных территорий//Геоэкология. 2000. №5 С.410-421

34. Звонкова Т.В. Прикладная геоморфология. М.: Высш. школа, 1970. 272с.

35. Инструкция по составлению и подготовке к изданию листов Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:200000 (Роскомнедра) М. 1995. 244с.

36. Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование: Учебн. М.: Высш. шк. 1991. 366с.

37. Исаченко А.Г. Ландшафтное районирование России как основа регионального эколого-географического анализа. Изв.РГО, 1996. Т.128. Вып.5.

38. Карта оценки экологического состояния геологической среды России масштаба 1:5 ООО ООО /Сост. В.П. Орлов, Э.К. Буренков, Г.С. Вартанян. М. 1996.

39. Кожевина Л.С. Механизмы обеспечения устойчивости геологической среды в условиях внешнего воздействия // Геоэкология. 1999. №2 . С. 111-116

40. Комарова Н.Г. и др. Устойчивое развитие мегаполиса в условиях природного и техногенного рисков." М7: Изд-во «Готика». 2002. 192с.

41. Комплексное экологическое картографирование (географический аспект): Учеб. пособие / Ред. Н.С. Касимов. М.: Изд-во МГУ. 1997. 146с.

42. Косинова И.И. Теоретические основы крупномасштабных- экогеологических исследований. Воронеж: Изд-во Воронежск. ун-та. 1998.255с.

43. Крайнов С.Р., Закутан В.П., Кладовщиков В. Н. Методические рекомендации по геохимическому изучению загрязнения подземных вод. ВСЕГИНГЕО. М. 1991

44. Крепша В.Н., Рождественская Л.А., Рогова Н.С. ТипологическоеIрайонирование геологической среды территории Томска как основа прогноза ее изменений при освоении // Обской вестник. 1999. №1-2. С. 18 24

45. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. Методика. Мин-во Природных ресурсов РФ. 30 ноября 1992 г. (НЦПИ)

46. Кузьмин С.Б. Активные разломы как фактор геоморфологического риска и их ландшафтообразующая роль // Геоморфология. 1998. №1. С. 3-9.

47. Куриленко B.B. Основы управления природо- и недропользованием. Экологический менеджмент. СПб.: Изд-во С.-Пб. ун-та. 2000. 208с.

48. Методика изучения и прогноза экзогенных геологических процессов. М: Недра. 1988

49. Методические рекомендации по составлению эколого-геологических карт масштаба 1:200000-1:100000. Составители: В.Н. Островский, Л.А. Островский. М.: ВСЕГИНГЕО. 1996. 61с.

50. Методические рекомендации по экономической и внеэкономической оценке воздействия деятельности человека на окружающую среду. СЭВ. Комитет по научно-техническому сотрудничеству. М. 1981.

51. Мухина Л.И., Рунова Т.Г. Система показателей для изучения и оценки воздействия человека на природу //Изучение и оценка воздействия человека на природу / Отв. ред. A.M. Грин. М. 1980.

52. Никонов A.A. Активные разломы: определение и проблемы выделения. Геоэкология. 1995. № 4. С. 16-27

53. Никонов А А. Современные движения земной коры на территории СССР // Основные проблемы неотектоники. М.: Наука. 1986. С.25-35.

54. Оберман Н.Г. Геоэкологическая специфика и современные тенденции естественной и техногенной динамики криолитозоны Восточно-Европейской Субаркгики // Труды 1-й конференции геокриологов России, Т.2. М. МГУ. 1996

55. Оберман Н.Г. Криолитозона и подземные воды Печерско-Уральского региона/ Дисс. д.г.-м.н. Якутск. 1992.

56. Общее мерзлотоведение (геокриология). Изд.2: Учебник под ред. В.А. Кудрявцева. М. Изд-во МГУ. 1978. 464с.

57. Осипов В.И. Геоэкология междисциплинарная наука об экологических проблемах геосфер // Геоэкология. 1993. № 1. С.4-18.

58. Островский В.Н., Островский Л.А., Шахнова Р.К. Методические рекомендации по составлению геоэкологических карт масштаба 1: 1 000 0001:500 000. М. ВСЕГИНГЕО. 1994. 27с.

59. Островский JT.Я. Фосфориты Полярного Урала (прогнозные ресурсы и запасы) // Тр. 1-й Полярно-Уральской научно-практической конференции -Тюмень: Изд-во ТюмГУ. 1997. С.170-172

60. Оценка и управление природными рисками / Матер. Всероссийской конференции «Риск 2003». М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2003. T.I. 625с., Т.2 408с.

61. Оценка качества окружающей среды и экологическое картографирование /Под ред. Н.Ф. Глазовского. М.: ИГ РАН.1995. 213 с.

62. Плющ Л.В. Оценка состояния и защиты природной среды на основе рациональной технологии утилизации токсичных отходов полигона «Красный Бор». Автореф. дис. на соиск. уч. степ, кандидата технич. наук. С.-П6.2002. 25с.

63. Подгорная Т.И. Прогнозирование изменений окружающей среды. // Экологические основы градостроительства на Дальнем Востоке. Хабаровск: Координационно-информационный центр по сотрудничеству в Евразии ISAR/USAID. 1997. С.81-83.

64. Полетаева А А. Особенности геоэкологического картирования в современных вулканических районах (на примере Камчатки). //Геоэкологическое картографирование. Тез. докл. Всерос.науч.-практ. конф. 24 27 февраля. М.: Геоинформарк. 1998 г. Ч. 3. С. 160-161.

65. Попов С.Н., Григорьев В.В., Прямоносов А.П. Нырдвоменшор геология, минерагения. Екатеринбург.: Изд-во УГГГА. 2001. 32с.

66. Почвы СССР /Под ред. Добровольского Г.В. М.: Мысль. 1979

67. Преображенский B.C. Проблемы изучения устойчивости геосистем // Устойчивость геосистем. М.: Наука. 1983. С. 4-7

68. Пузаченко Ю.Г., Борунов А.К., Кошкарев A.B., Скулкин B.C. Географические основы предупреждения и ликвидации последствий природно-техногенных катастроф // Изв. АН СССР. Сер. 5. География. 1991. N6. С.40-53.

69. Рекомендации по оценке геологического риска на территории г. Москвы / Под ред. д.г.-м.н. А.Л. Рогозина / Москомархитектура, ГУ ГО ЧС г. Москвы. М.: Изд-во ГУП НИАЦ. 2002. 49с.

70. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды М.: Недра, 1990. 333с

71. Сает Ю.Е., Ревич Б.А. Эколого-геохимические подходы к разработке критериев нормативной оценки состояния городской среды //Изв.АН СССР.

72. Сер.5. География. 1988. N 4. С.37 46.

73. Свиржев Ю.М., Логофет Д.О. Устойчивость биологических сообществ. М.: Наука. 1978.

74. Сигов А.П. Металлогения, мезозоя и кайнозоя Урала.М.:Недра. 1969.296с.

75. Сладкопевцев С.А. Изучение и картографирование рельефа с использованием аэрокосмической информации. М.:Недра.1982.

76. Солнцев В.Н. Системная организация ландшафтов. М.:Наука.1981. 239с.

77. СП 11-102-97. Инженерно-экологические изыскания для строительства. Госстрой России. М. ПНИИС. 1997.

78. Строкова Л.А., Емельянова Т.Я. Инженерно-геологические критерии региональной оценки устойчивости геологической среды к техногеннымвоздействиям //Обской вестник. 1999. №1-2. С. 32 37.

79. Сулакшина Г.А. Инженерно-геологическая типизация местности как основа регионального прогноза изменения геологической среды в связи с инженерной деятельностью человека // Инж. геология. 1979. №3. С.49 54

80. Теория и методология экологической геологии /Трофимов В.Т. и др. Под ред В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ. 1997. 368с.

81. Требования к геолого-экологическим исследованиям и картографированию масштаба 1:50000-1:25000 /Сост. М.С. Галицин и др. М.: ВСЕГИНГЕО. 1990. 127с.

82. Требования к геолого-экологическим исследованиям и картографированию масштаба 1:200 000 -1: 100 000/Сост. М.С. Галицин и др. М.: ВСЕГИНГЕО. 1990. 86с.

83. Требования к инженерно геологической съемке масштаба 1:200000 с эколого-геологическими исследованиями и картографированием (ИГ-съемка с ЭГИК) М. ВСЕГИНГЕО. 1995

84. Троицкий JI.С., Ходаков В.Г. и др. Оледенение Урала. Гляциология №16. //Результаты исследований по программе международного геофизического фонда. М.: Наука. 1966. 287с.

85. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г., Барабошкина Т.А., Харькина М. А. Эколого-геологические карты: Учеб. пособие /Под ред. В.Т. Трофимова. -СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2002. 132с.

86. Трофимов В.Т. Красилова С.Н. и др. Карта устойчивости массивов пород криолитозоны к техногенным воздействиям //Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1999. №2

87. Уоддингтон К. Основы биологической концепции. В кн.: На пути к теоретической биологии. М.: Мир. 1970, Т.1.

88. Шеко А.И., Максимов М.М., Лехатанов A.M. Методики составлений карт интенсивности развития и прогноза активизации экзогенных геологических процессов в горно-складчатых областях //Тез. докл. науч. -техн. семинаров (10-12 июня 1986г. г. Ташкент)

89. Экологические функции литосферы / В.Т.Трофимов, Зилинг Д.Г., Барабошкина Т.А. и др.; Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 2000 432с.

90. Яценко Р.И. Опыт построения карты техногенного загрязнения территории вольфрамово-молибденового комбината (юго-западное Забайкалье) //Геоэкология. 1999. №1. С. 26-33.

91. Holling C.S. Resilience and stability of ecological systems. Ann. Rew. of Ecology and Systematics. vol. 4. 1973.

92. Orians G.S. Diversity, stability and maturity in natural ecosystems. In: Unifying Concepts in Ecology. The Hague; Wageningen. 1775

93. Pavlov A.V. Current changes of climate and permafrost in the Arctic and Sub- Arctic of Russia//PPP. 1994. Vol.5. P.101-110.

94. Permafrost and changing climate I F.E. Nelson, F.H. Lachenbruch, M.-K. Woo et al. // Permafrost, Sixth Int. Conf. Proceedings (Vol. 2). Beijing: South China Univ. of Technology Press. 1993. P.987-1005

95. Vulnerability of soil and groundwater to pollutants // Proceeding Information (No 38). International Conference, Noordwijk an Zee (The Netherlands, March 30 -April 3, 1987). Hague. 1987. 645 p.1. Фондовая литература

96. Берендеев H.C. Отчет «Геолого-экологическое картирование масштаба 1:1000000 территории п-ва Ямал за 1989-1992 гг». ГШ ill «Аэрогеология».1993г

97. Блинов В.И., Гурский Г.В. и др. Отчет о детальных поисках баритов в южной части Собской структуры и поисково-оценочных работах на Войшорском и Собском рудопроявлениях за 1979-85 г.г. 1985г

98. Воронов В.Н. и др. Результаты поисково-съемочных работ, проведенных на Полярном Урале в бассейне р.Бол.Хараматолоу, масштаба 1:50 000. 1967г

99. Гессе В.Н., Савельев A.A. Геологическое строение листа Q-41-35-E, масштаба 1:50 000. 1962г

100. Дембовский Б.Я. Производство геологического доизучения и групповой геологической съемки масштаба 1:50 000 Каро-Елецкой площади. 1983г

101. Еремин В.П. и др. Результаты поисково-съемочных работ масштаба 1:50 000, проведенных на Полярном Урале в районе среднего течения рек Собь, Бол. и Мал. Хенмей. 1974г

102. Ефанова О.Н., Павлова Т.В. Информационный отчет партии Нерудного сырья о поисково-оценочных работах на участке "Дьявольский" месторождения фосфоритов "Софроновское", проведенных в 1991-93 г.г, 1994г

103. Жмаев A.B., Коротков M.JI. Отчет по результатам детальной разведки подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения п. Харп. 1981 г

104. Кениг В.В., Овечкин A.M. и др. Отчет о поисково-оценочных работах на юго-западной части массива Рай-Из. 1985г

105. Корнев А.П. и др. Отчет Собской партии о детальной разведке Пайпудынского месторождения мраморированных известняков на Полярном Урале, проведенных в 1984-1989г

106. Кучерина П.М. и др. Геологическое строение и полезные ископаемые северо-западной части Войкарского синкпинория, площади массива Рай-Из и его обрамления масштаба 1:50 ООО. 1991 г

107. Лагранж Р.В., Жмакин Г.В. Особенности климата в районе верхнего течения р.Харбей по наблюдениям 1950года /Отчет мерзлотно-геотехнической конторы

108. Масленников В.В. Отчет «Региональное геоэкологическое картирование (ТЭК) масштаба 1:1000000 в пределах севера Тюменской области». ГШ 111 «Аэрогеология», 1998.

109. Оберман Н.Г. Отчет о мерзлотно-гидрогеологических работах на территории геолого-поисково-съемочных и разведочных работах ПГО "Полярноуралгеология" на Урале и Пай-Хое за 1976-77 г.г. 1978г

110. Оберман Н.Г. Специализированные мерзлотно-гидрогеологические работы на Урале и Пай-Хое при производстве поисковых и съемочных работ на твердые полезные ископаемые. 1980г

111. Оберман Н.Г. Составление инженерно-геологических и гидрогеологических карт масштаба 1:1 500 000 территории Европейской части СССР (в пределах территории деятельности ПГО "Полярноуралгеология"). 1985г

112. Оберман Н.Г. Геоэкологическая съемка территории деятельности ГГП "Полярноуралгеология" масштаба 1:1 000000. 1999г

113. Отчет о научно-исследовательской работе по теме №30-02 «Оценка ресурсов и качества подземных вод Ямало-Ненецкого автономного округа /Абатурова И.В., Бешенцев В.А., Ковальчук А.И. и др. //ОАО «СибНАЦ», ООО «БЭК».2003г

114. Перевозчиков Б.В., Алексеева Т.П. Результаты геологической съемки масштаба 1:50 000, листов Q-41-47-B; Q-41-48-A (в, г); Б (в, г). Полярный Урал. 1972г

115. Перевозчиков Б.В., Овечкин А.М. и др. Отчет о поисковых работах на хромиты в пределах Южного поля на Райизском ультраосновном массиве за 1976-77 г.г. 1978г

116. Перевозчиков Б.В., Овечкин А.М. и др. Отчет о поисково-оценочных работах на хромиты в пределах Южного рудного поля Райиского массива. 1981г

117. Прямоносов А.П., Степанов А.Е., Телегина Т.В., Кузнецов В.И. и др. Отчет "Геологическое доизучение масштаба 1:200 ООО и подготовка к изданию Госгеолкарты-200 (новая серия) Пайпудынской площади, лист Q-41-XII на Полярном Урале". 2001г

118. Рахмачев Э.В. и др. Отчет о результатах работ Пайпудынской партии по детализационным поискам декоративно-облицовочного и поделочного камня в пределах Пайпудынской площади Полярного Урала за 1975-77 г.г. 1977г

119. Савельев A.B., Снитко Т.П. Отчет о производстве поисково-оценочных работ и предварительной разведки на Пайпудынском месторождении мраморированных известняков // Отчет о работах отряда стройматериалов ПУГРЭ за1979-1980г. 1980г

120. Суханов А.И., Афанасьев А.К. Отчет о результатах геологического доизучения масштаба 1:50 ООО южной части Талота-Собского синклинория. Полярный Урал. 1978г

121. Устинов В.Я. и др. Геологическое строение района среднего течения р. Хараматолоу // Отчет по геологической съемке масштаба 1:200 000 партии №1• и №2 Собинской экспедиции за 1950 г. 1951 г

122. Хоханов В.И., Лукин A.A. и др. Поисково-оценочные работы на проявлении фосфоритов Развильное. 1991г