Антропогенное и техногенное воздействие на природу увеличивается: появляются новые захоронения радиоактивных отходов, бурятся новые скважины для добычи нефти и газа, утилизируются отходы с промышленных предприятий и городских агломераций, происходят утечки нефтепродуктов, почвы удобряются, засаливаются, разрыхляются. Внутренние природные силы также способствуют изменению окружающей среды. Все это в комплексе часто становится причиной землетрясений, карстовых развалов, оползневых процессов. Прогнозировать подобные процессы и предупреждать их дальнейшее развитие позволяет эколого-геофизический мониторинг. Он представляет собой комплекс мер, направленных на детальное изучение состояния окружающей среды.
Общие сведения
Эколого-геофизический мониторинг – это многогранный и многоэтапный процесс наблюдений за изменениями, происходящими в окружающей среде и влияющими на ее состояние и здоровье человека. Результатом такого процесса становится полная информация о состоянии и степени загрязнения литосферы, гидросферы, атмосферы.
При проведении подобных исследований и испытаний особое внимание уделяется изменению геофизических показателей – сейсмичности, атмосферного давления, температуры, напряженности магнитного или электростатического поля. В расчет принимают и другие параметры – геологические, геохимические, гидрогеологические, экологические, климатические. Данные таких исследований становятся основой для краткосрочных и долговременных прогнозов изменения эколого-геофизическое обстановки.
Наблюдения в рамках эколого-геофизического мониторинга проводятся в заданный промежуток времени и с определенной целью. Объектом изучения может стать природная среда, ресурсы, животный или растительный мир, их изменения, происходящие под влиянием деятельности человека.
Информация, полученная в ходе таких наблюдений, обладает большой ценностью и может использоваться не только для прогнозирования дальнейшей ситуации, но и для коррекции, если в рамках мониторинга обнаруживается, что человеческая деятельность представляет большую опасность для окружающей среды. Эколого-геофизическим мониторингом решает также природоохранные задачи.
Особенности проведения
Все работы по эколого-геофизическому мониторированию проводят в несколько этапов:
- Предварительный. В рамках этого процесса ставятся цели и задачи, выбираются организации, которым будет поручено выполнение определенного фронта работ, а также составляется программа. Здесь также важно выполнить примерные расчеты стоимости мониторинга, понять, за счет каких источников он будет финансироваться.
- Приготовительный. В этом случае данные собираются и анализируются. Это кропотливая работа, ведь инженерам придется ознакомиться со всеми доступными банками данных об особенностях климата в регионе, характере процессов, которые происходят внутри или на поверхности. Стоит понимать, что все работы на территории могут влиять на состояние природы и людей, проживающих в этом районе. Вот почему участок досконально исследуется на предмет техногенного воздействия с целью прогнозирования развития опасных процессов. На этом этапе также выполняется систематизация всех сведений об угрожающих природных (естественных) процессах. После этого ученые определяют характер влияния естественных (природных) и искусственных факторов на состояние среды. Для этого нужно получить сведения о толщине грунта, особенностях рельефа, глубине залегания грунтовых вод, животном и растительном мире и других факторах, которые могут влиять на здоровье населения, угрожать его безопасности. После этого определяются критерии для установления степени вероятности возникновения опасных техногенных и природных процессов. Проводится оценка всех событий и последовавших в результате них изменений в экосреде. На основе полученных дынных проводится деление территорий в зависимости от обнаруженных признаков и вероятностей развития глубоких опасных природных и техногенных процессов. На территории выделяются особые участки, которые нуждаются в более детальном изучении и частом мониторинге. Специалисты организуют работу наблюдательных сетей и определяют комплекс геофизических и геодезических методов, оборудование, которое потребуется, и привлечение сотрудников и обслуживающего персонала, которые уже имели опыт работы в подобных сферах и решали похожие задачи.
- Этап реализации включает в себя непосредственно эколого-геофизический мониторинг. На этой стадии проводятся наблюдение, сбор данных, их предварительная обработка. После этого специалисты анализируют полученную информацию и предоставляют ее заказчикам. На этой же стадии необходимо организовать несколько информационных банков, которые в дальнейшем будут использоваться для прогнозирования различных процессов и подготовки решений.
Объект изучения
Основной объект эколого-геофизического мониторинга – это взаимодействие человека и природы, в результате которого происходят изменения в геопространстве и окружающей среде. Изменять природу может любая человеческая деятельность – например, бурение скважин на воду, закладка нового фундамента для многоэтажного здания, монтаж инженерных коммуникаций и сетей, устройство шахт. Под воздействием человека кардинальным образом меняются городские и сельские экосистемы, что требует постоянного контроля.
Результатом действующей системы мониторинга может стать работа в двух направлениях – антропогенном, или техногенном, и природном. В первом случае будет вестись работа по мониторингу химического, биологического и физического воздействия на окружающую среду. Во втором случае более подробно изучается жизнедеятельность объектов живой природы, в том случае их изменение под воздействием инженерных объектов, городской инфраструктуры.
Таким образом, эколого-геофизический мониторинг – это комплексная система со своей развитой наблюдательной сетью и с большими возможностями для анализа наиболее важных параметров. Прежде всего, это температура, показатели радиоактивности, удельное электросопротивление, механические колебания, их частота и амплитуда, а также акустические характеристики и многое другое.
Мониторинг атмосферного воздуха и состояния вод
Для контроля состояния загрязнения атмосферного воздуха используется специальное оборудование. Это газоанализаторы – приборы, позволяющие определять количество и качество смесей, которые есть в атмосфере. Активно применяется оптическое и радиолокационное оборудование, лазерные автоматические приборы и лидары. Они представляют собой комбинацию лазеров и локаторов.
Что касается мониторинга состояния вод, то здесь уместно использовать сразу несколько методов, позволяющих получить общую картину:
- методики биохимического и химического использования кислорода;
- атомно-эмиссионную методику;
- исследование с помощью рентгеновской аппаратуры;
- хроматографический способ мониторинга.
Различные способы наблюдения и систематизации данных применяются в разных сферах. Мониторинг необходим при работе шахт и скважин с целью дозиметрического контроля, наблюдения за напряженными горными породами, за путями и минерализацией сточных вод, в ряде других случаев. Регулярное мониторирование позволяет спрогнозировать опасные состояния – например, землетрясения, оползневые, карстовые процессы. Важно, чтобы эколого-геофизический мониторинг был проведен максимально точно и предоставил достоверные данные об исследуемых районах. Сделать это под силу грамотным и квалифицированным сотрудникам с использованием высокоточного и надежного оборудования.
