Лекции по "Методам геоэкологических исследований"

Вопросы к экзамену ПО КУРСУ

«мЕТОДЫ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ»

1. Современное понятие о геоэкологии, как о междисциплинарном научном направлении. Этапы развития геоэкологии. Объект исследования геоэкологии, основные современные направления.
2. Методы исследований геоэкологии
3. Геохимические методы исследований: определения и научные основы. Особенности и условия применения геохимических исследований (три типа регионов)
4. Понятие о местном геохимическом фоне, аномалиях.
5. Геохимические барьеры: определение, типы, полевые признаки.
6. Понятие об ореолах рассеяния
7. Окислительно-восстановительные условия природных вод.
8. Кислотно-щелочные условия природных вод.
9. Основные сочетания окислительно-восстановительных и щелочно-кислотных условий природных вод
10. Методика литохимических поисков. Стадийность, задачи разных стадий. Выбор сети отбора проб.
11. Методика отбора проб.
12. Обработка проб. Анализ проб. Изображение результатов литохимических исследований.
13. Оползни. Определения. Причины оползнеобразования.
14. География распространения оползней. Защита от оползней
15. Оползни г. Барнаула.
16. Овраги. Определения.
17. Методика изучения оврагов.
18. Методика изучения конкретных овражных форм
19. Причины и особенности проявления овражной эрозии на берегу Оби в г. Барнауле
20. Суффозия
21. Просадки
22. Методика шумового картирования.
23. Теоретические основы исследования радиоактивных аномалий и методика исследования радиоактивных аномалий при экологическом картировании
24. Методика исследования радиоактивных аномалий при экологическом картировании (выполнение измерения гамма-фона в городах и населенных пунктах пешеходным методом)

Обязательно возьмите дополнительные материалы из папки Материалы к экзамену по методам геоэкологических исследований

Литература:

Основная

1. Рукописный конспект лекций
2. Распечатка этих материалов
3. Платонова, С.Г. Геологические и инженерно-геологические процессы: учеб. пособие / С. Г. Платонова. – Барнаул: Азбука, 2011. – 125 с. (есть в электронном виде на диске stud в папке вашей группы – папка     Материалы к экзамену по методам геоэкологических исследований)

Дополнительная

4. Барнаул. Научно-справочный атлас. / Бородаев, В.Б., Булатов В.И., Ведухина В.Г и др. – Новосибирск: ФГУП «ПО Инжгеодезия» Роскартографии. – 2006. – 100 с.
5. Ясаманов Н.А. Основы геоэкологии, 2003. (Раздел 8.6 и глава 13) – Есть в библиотеке

 

 Современное понятие о геоэкологии, как о междисциплинарном научном направлении. Этапы развития современных представлений. Основные направления геоэкологии: ландшафтная экология (К Тролль, Н.Ф.Ремерс), экологическая география (А.Г.Исаченко); аспекты геологических и геоморфологических исследований. Цели и задачи, методы исследований геоэкологии.

 

Геоэкология - междисциплинарное научное направление.

Последнее десятилетие XX века и первые годы XXI века характеризуются экологизацией естественных и гуманитарных наук, т.е. стали изучать разные стороны и проблемы взаимодействия общества и природной среды.

Как результат возникло новое интегральное научное направление, лежащее на стыке естествознания, обществознания, технознания - ГЕОЭКОЛОГИЯ

Геоэкология, как наука находится на стадии становления. Само название в географическом блоке наук, закрепилось на 9-м съезде Географического общества, прошедшего в Казани, в 1990-м году.

Прежде чем определить точно термин «геоэкология», необходим небольшой исторический экскурс.

Термин «геоэкология» появился в литературе как синоним понятия «ландшафтная экология», введённого немецким географом К. Троллем в 1939 г. для обозначения отрасли знания, лежащей на стыке географии и биологии. И призванной изучать «основные комплексы, обусловленные взаимоотношениями между живыми сообществами и их средой в данной части ландшафта».

С начала 1980-х гг. в отечественной географии термин «ландшафтная экология» (геоэкология) стал использоваться для обозначения следующих направлений:

- изучение ландшафтов путём анализа экологических отношений между растительностью и средой;

- изучение взаимодействия составных частей природного комплекса и воздействия общества на природную составляющую ландшафтов путём анализа балансов вещества и энергии.

В сравнении с ландшафтной экологией Тролля в сферу интересов новой науки попало общество.

Современное определение геоэкологии (по Г.Н. Голубеву, 1999) звучит так:

 

Геоэкология - интегральное научное направление, находящееся в сфере пересечения естествознания, обществознания и технознания.

Геоэкология изучает пространственно и системно организованные процессы и явления, возникающие в результате взаимодействия общества и природы (Поздеев В.Б., 1998).

Объект геоэкологии - взаимосвязанная система пересекающихся геосфер (атмосферы, гидросферы, литосферы, биосферы) в процессе её интеграции с обществом (Голубев Г.Н., 1999).

Основные направления геоэкологии.

В рамках геоэкологии определились 3 направления:

1. Ландшафтная экология, являющаяся по сути продолжением  идей К. Тролля.

Одной из особенностей ландшафтной экологии является биоцентричность. Где ландшафтные единицы - геотопы рассматриваются «как экотопы, где значение имеют лишь те факторы внешней, которые определяют условия местообитания биоты.

В этом направлении геоэкология представляет раздел «биологической» экологии. И в этом плане её рассматривал Н.Ф. Ремерс.

2. (Собственно) геоэкология, рассматривающая взаимодействие  общества и природной среды. В  этом направлении термину геоэкология  синонимом является «экологическая  география» или «экогеография».

Различия определяются тем, что эколого-географические исследования - экологические по своей направленности; но географические по предмету и методу.

С этим направлением связано имя А.Г. Исаченко.

3. Экологическая геология  и экологическая геоморфология

- рассматривает изменение под воздействием антропогенных и природных факторов лишь тех природных компонентов, которые составляют литогенную основу геосистем.

Это направление сформировалось в ходе экологических, геологических и геоморфологических исследований.

В её поле зрения находятся проблемы взаимодействия инженерных сооружений и окружающей среды в области урбанизации, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и промышленного производства - объектами «инженерной геоэкологии».

 

Методы исследований геоэкологии

Относятся к разным областям знания. С естествознанием геоэкология связана истоками, методами и предметами исследований.

В определении даётся общее указание на предметы изучения геоэкологии - процессы и явления.

Под явлениями подразумеваются природные системы, природно-антропогенные (видоизменённые и преобразованные природные) и антропогенные (полностью созданные человеком) геосистемы.

Процессы - особенности функционирования геосистем, их динамика и устойчивость, а также особенности взаимодействия геосистем в пределах одного из уровней и межуровневые связи.

 

В процессе взаимодействия природы и общества и разных уровней возникают конфликтные ситуации, которые можно определить как, геоэкологические проблемы. Всесторонние изучение проблем и разработка механизмов их преодоления - являются основными задачами геоэкологии.

Главными методами науки геоэкологии являются:

1. комплексный мониторинг;
2. геохимические методы исследований
3. ГИС
4. Традиционные географические методы
5. Гидрологические
6. Геологические методы
7. Геофизические методы
8. Гидрогеологические методы
9. Геокриологические методы
10. Инженерно-геологические
11. Геоморфологические
12. Аэрокосмические
13. Аэрогаммаспектрометрирование

 

 

Геохимические методы исследований. Определения и научные основы

Геохимические исследования направлены на выявление как естественных, так и техногенных аномалий, образованных в результате «геохимической деятельности человека» (понятие, введённое в 1922 г. А.Е. Ферсманом) – для оценки уровня реального загрязнения территории в результате хозяйственной деятельности человека. Геохимические исследования основаны на закономерностях распределения химических элементов в литосфере, гидросфере, атмосфере и биосфере. Предметом изучения при геохимических исследованиях является геохимическое поле и его локальные аномалии, обусловленные процессами миграции, рассеянии и концентрации химических элементов в земной коре.

В зависимости от изучаемой среды геохимические методы подразделяются на литогеохимические (применяются на поверхности Земли); гидрогеохимические (подземные и поверхностные воды); атмогеохимические (воздух), биогеохимические (органика).

 

 

Особенности и условия применения геохимических исследований

Виды и масштабы геохимических работ определяются конкретными задачами, степенью изученности территории, ее геологическими и ландшафтно-геохимическими условиями.

По геологическому строению и ландшафтно-геохимическим особенностям в России выделяют три основных типа регионов

I. Горноскладчатые регионы с покровом современных рыхлых образований преимущественно элювио-делювиального генезиса. Для таких регионов, характерен расчлененный рельеф с преобладанием трансэлювиальных ландшафтов (сильно расчлененный мелкосопочник, бедленд, горы и т. п.).

Реже встречаются расчлененные возвышенности, в которых плоские поверхности – элювиальные элементарные ландшафты чередуются со склонами – трансэлювиальными и элювиально-аккумулятивными. Для этого типа преимущественно и достаточно эффективно применяются литохимические методы поисков. В районах гумидной зоны при замедленной денудации их иногда целесообразно сочетать с гидрохимическими и биогеохимическими методами.

II. Регионы преимущественного развития мощных толщ осадочных горных пород. Рельеф таких регионов слабо расчленен, с преобладанием аккумулятивных форм. Характерны плоские и слабо волнистые равнины. Преобладают плоские поверхности и очень пологие склоны – элювиальные ландшафты. Реже наблюдаются расчлененные возвышенности. Геохимические исследования можно проводить путем гидрохимического опробования искусственно вскрываемых глубоких подземных вод в сочетании с литохимическим опробованием. Может быть целесообразным также применение в гидро- и биогеохимическом вариантах.

III. Складчатые закрытые  регионы  аккумулятивно-денудационных равнин с чехлом аллохтонных (дальнеприносных) отложений мощностью до 500 м. Ландшафты таких регионов аналогичны II типу регионов. В подобных районах могут быть применены атмохимический, литохимический и гидрохимический, либо сочетание этих методов. В районах аридного климата возможно применение биогеохимического метода.

 

 

Понятие о местном геохимическом фоне, аномалиях

Местный геохимический фон (Сф) – особенности распределения химических элементов в коренных горных породах, в рыхлых отложениях, водах, растениях и атмосфере, не затронутых какими-либо рудообразующими или техногенными процессами. Местный геохимический фон определятся относительно низкими количествами химических элементов, близкими к величине кларков элементов.

Геохимические аномалии (Са) – повышенные (пониженные) относительно местного геохимического фона содержания химических элементов. Геохимические аномалии разделяются природные и техногенные.

К природным относятся месторождения рудных полезных ископаемых, их первичные ореолы, а также связанные с ними вторичные ореолы и потоки рассеяния химических элементов; аномалии, образованные в результате испарительной, сорбционной, биохимической аккумуляцией химических элементов. К техногенным – аномалии, образование которых вызвано искусственным заражением в результате деятельности человека.

Геохимические аномалии по отношению к компоненту геосистемы подразделяются на литохимические, гидрохимические, атмохимические (газовые) и биогеохимические соответственно характеру геохимических аномалий методы исследований.

 

 

Геохимические барьеры: определение, типы, полевые признаки

Важное значение в формировании геохимических аномалий имеют геохимические барьеры – участки земной коры, где на коротком расстоянии резко уменьшается интенсивность миграции химических элементов и, как следствие, происходит их концентрация. Геологические условия формирования барьеров очень разнообразны, но их геохимическая направленность в самых различных частях земной коры нередко одинакова.