Организация геолого-экологических исследований и картографирование геологической среды

Чаще всего количественные показатели отражаются серией эколого-геологических карт в масштабах 1: 200 000 и 1: 100 000, а иногда и крупнее. Такое картографирование, как правило, выполняется на основе существующих кондиционных геологических, гидрогеологических, инженерно-геологических карт аналогичного масштаба. В нефтедобывающих районах криолитозоны картографирование проводится только в комплексе с гидрогеологической и геокриологической съемками.

Цель проведения геолого-экологических исследований и картографирования (ГЭИК) состоит в определении фонового состояния геологической среды и ее компонентов на субрегиональном уровне, выявлении техногенных нарушений геологической среды, оценке активности и направленности природных процессов для текущего планирования и разработки территориальных природных мероприятий.

Основными объектами ГЭИК являются:

• 1) природные и техногенные ландшафты (почвы и почвообразующие породы, донные отложения водотоков, первые от поверхности водоносные горизонты, бассейны регионального и местного и поверхностного стока, техногенные отложения);
• 2) эндогенные и экзогенные геологические процессы;
• 3) крупные техногенные горнорудные и промышленные объекты, в том числе централизованные водозаборы, мелиоративные системы, нефтегазовые и другие промыслы.

Все инженерно-геологические исследования выполняются в соответствии с действующими методическими документами по проведению инженерно-геологических съемок, разработанных ВСЕГИПГЕО. Вне зависимости от степени изученности территории при проведении ГЭИК инженерно-геологическое изучение пород проводится на специальных опорных участках в масштабах 1: 25 000—1: 10 000, которые размещаются на площади влияния крупных техногенных объектов и обязательно одиндва участка — на территориях, не затронутых такими воздействиями. Их количество определяется числом основных типов или видов воздействий на площади съемки в зависимости от целевого назначения.

Для литолого-петрографической стратификации, выделения зон активной трещиноватости, трассирования по площади и глубине разрывных структур, оценки засоленности пород зоны аэрации, минерализации подземных вод, степени увлажнения горных пород и участков загрязнения широко применяют геофизические методы. Они включают электроразведку методом вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), электропрофилирования (ЭП), сейсморазведку методом преломленных волн (МПВ), гравиразведку, каротаж скважин, радиометрию и проводятся до глубин преимущественно 250 м.

Особенно большое внимание при проведении ГЭИК отводится:

• • литогеохимическому изучению почв и почвообразующих пород; донных отложений водотоков и водоемов; аллювиально-пролювиальных отложений долин временных водотоков, пойменных отложений, торфяников, отложений бессточных впадин;
• • геохимическим исследованиям пылевых выбросов при изучении снежного покрова;
• • гидрохимическому изучению поверхностных вод;
• • фито-геохимическому опробованию всех ярусов растительных сообществ.

Сеть литогеохимического опробования формируется в зависимости от масштаба ГЭИК, но не менее одной точки на 4—7 км² площади. Опробование производится конвертом 200×200 м. Проба каждого вида отбирается равномерно из пяти точек конверта. Глубина литохимического опробования изменяется от 0,05 до 1,2 м в шурфах и до глубин залегания грунтовых вод в скважинах. Методы отбора проб аналогичны тем, которые применяются при геохимических поисках полезных ископаемых.

При мониторинге геологической среды работы по ГЭИК имеют двойственное значение. С одной стороны, они представляют собой самостоятельный вид исследований с вполне конкретной целью — модельного отображения ситуации на момент картографирования. С другой стороны, такие карты являются необходимой основой для размещения наблюдательной сети как в действующей системе мониторинга, так и при его организации. По определению геолого-экологическая карта — картографическое отображение геологической среды и происходящих в ней процессов, оказывающих влияние на экосистему и среду обитания человека с интегральной оценкой интенсивности этого влияния. Отметим, что единой концепции и тем более методики ГЭИК пока не разработано.

В настоящее время существует достаточно много методик и подходов к составлению карт эколого-геологической тематики, однако базовыми для них являются: геологические, гидрогеологические, геоморфологические, инженерно-геологические, геокриологические, почвенные и ландшафтные карты, методика составления которых изложена в соответствующих инструкция, методических указаниях и учебниках.

Литомониторинг реализуется в виде среднемасштабпых (1: 200 000—1: 100 000) ГЭИК и проводится самостоятельно или в составе геологической, гидрогеологической инженерно-геологической съемок. Эти исследования позволяют получить необходимую информацию о состоянии геологической среды и проводить оценку ее изменений под влиянием природных и техногенных факторов, а также определить участки для постановки крупномасштабных работ (масштаб 1: 25 000 и крупнее).

Среднемасштабные ГЭИК являются самостоятельным видом работ, но районам и включют следующие виды исследований:

• • эколого-геохимические;
• • эколого-радиометрические;
• • эколого-гидрохимические;
• • эколого-гидрогеохимические;
• • эколого-инженерно-геологические;
• • эколого-геокриологические.

Проект составляется на масштаб 1: 200 000, выбор комплекса работ определяется исходя из конкретной геолого-экологической обстановки территории. Исходными материалами являются комплекс геологических карт, включая дополнительно ландшафтные, почвенные, карты землепользования, стоковые, освоения территорий и др. Продолжительность работ по экологическому картографированию не должна превышать 2—3 лет.

Цель создания среднемасштабных геоэкологических карт — определение фонового состояния геологической среды, ее компонентов на субрегиональном уровне, выявление степени техногенных нарушений, оценка активности и направленности природных и техногенных процессов для текущего планирования и разработки технико-экономического обоснования (ТЭО) территориальных и природоохранных мероприятий.

В результате проведения работ составляются две обязательные карты: Геолого-экологическая карта, также Карта оценки состояния геологической среды и районирования по комплексам природоохранных мероприятий. Первая является итоговым документом ГЭИК и представляет собой синтез всей геолого-экологической информации. Однако для ее составления необходима достаточно информативная ландшафтно-инженерно-геологическая основа. Карта оценки состояния геологической среды и районирования предназначена для практического использования организациями и подразделениями охраны природы. Она отражает категории территорий с различной степенью измененное™ геологической среды — от практически неизмененных до интенсивно измененных.

Особенно важным следует считать районирование по комплексу природоохранных мероприятий, поскольку оно должно сопровождаться экспликацией с характеристикой показателей, ограничивающих возможности использования геологической среды и направление природоохранных мероприятий.

Для территорий, находящихся в начальной стадии инженерных освоений, ГЭИК рекомендуется составление следующих тематических карт в масштабе 1: 25 000:

• 1) схематическая карта усредненных уклонов земной поверхности;
• 2) карта гидрохимических фаций;
• 3) карта содержаний нефтепродуктов в приповерхностной гидросфере;
• 4) схематическая гидрогеологическая карта;
• 5) карта гидроизогипс свободной поверхности грунтовых вод;
• 6) карта глубин залегания грунтовых вод (мощности и проницаемости зоны аэрации);
• 7) карта модулей подземного стока приповерхностной гидросферы;
• 8) карта геохимических ассоциаций;
• 9) карта проявлений отдельных экзогенных процессов;
• 10) карта ландшафтно-индикационная;
• 11) карта радиогеохимическая.

При построении моноэлементных карт и карт геохимических ассоциаций в компонентах геологической среды (почвы, четвертичные отложения, воды) в первую очередь необходимо уделять внимание металлам, связанным с добычей нефти, — Ni, Сг, Со и V. Для этого ряда элементов установлены повышенные концентрации в нефтях и битумах. Однако ряд авторов рекомендует к этому списку добавить Fe, Мп, Al, Zn, которые присутствуют в нефтях хотя и в незначительных содержаниях, но являются важными для биоты.

По мере вовлечения территории в сферу освоения и роста техногенных нагрузок, а также изменения их характера в соответствии с жизненным циклом добывающего предприятия состав ГЭИК может изменяться за счет карт, характеризующих техносферу и усложнение взаимодействий с геологической средой. Одновременно это потребует изменения состава и видов экологического мониторинга.

В табл. 11.1 в систематизированном виде представлены сведения о методическом обеспечении ПЭМ опасных геологических и гидрологических процессов.

Таблица 11.1

Методическое обеспечение наблюдений в системе ПЭМ опасных геологических и гидрологических процессов.

Используемая при осуществлении геологического мониторинга аппаратура должна иметь действующее свидетельство о поверке.

Анализы проб подземных вод и образцов грунтов проводятся в лаборатории, аттестованной и (или) аккредитованной в установленном порядке на производство таких работ.