Статья представлена на сайте http://geo.web.ru/conf/geolog_2/gl_7/7_3.rtf
Концепция охраны окружающей среды, лежащая в основе природоохранной политики развитых государств, имеет основную цель - уменьшение антропогенного воздействия на геосферы Земли, рациональное и комплексное использование природных ресурсов. Природоохранная политика многих регионов России, которая в настоящее время переходит от технократической к природоохранной концепции, базируется на картографической оценке состояния природной среды в целом и геологической среды (ГС) в частности.
Несмотря на значительный опыт проведения геоэкологического картографирования в России, существующие методики составления геоэкологических карт (ГЭК) разработаны недостаточно; до сих пор отсутствуют единые принципы составления итоговых ГЭК, унифицированные методики их составления, а также типовые геоэкологические легенды. Поэтому многие региональные методики базируются на различных подходах к выделению основных элементов на ГЭК – гидрогеологического районирования (ВСЕГИНГЕО), геохимических полей (ИМГРЭ), типов ландшафтов (ВСЕГЕИ), а также различных геологических, инженерно-геологических, геоморфологических, геоботанических, природно-территориальных и других комплексов.
Оценка состояния ГС требует системного, объективного и оптимального отображения геоэкологической (эколого-географической и эколого-геологической) информации средствами современной картографии и не должна зависеть от ведомственных интересов, однако должна учитывать специализацию предприятий и региональные условия территорий.
К региональным ГЭК, которые составляются на федеральном и территориальном уровнях с целью обоснования рационального использования, охраны ГС и стабильного хозяйственного и социального развития территории, можно отнести карты мелкого и среднего масштаба 1:1000000 – 1:200000.
Картографическое моделирование состояния ГС представляет собой процесс создания информационно-картографической модели – атласа (в том числе электронного) параметрических, аналитических и синтетических карт геологического содержания, которые позволяют анализировать состояние ГС в целом и по отдельным компонентам, прогнозировать их изменение во времени и в пространстве.
Итоговой геоэкологической картографической моделью должна быть ГЭК (в трехлистовом варианте на твердых носителях), отображающая раздельно литосферную и гидросферную составляющие и общую степень экологического состояния (экологической опасности): 1) эколого-геологическая карта (выделяются: геоморфологические ландшафты, геодинамические зоны, геохимические аномалии, природные неблагоприятные процессы и явления, элементы техносферы); 2) эколого-гидрогеологическая карта (выделяются: водоносные комплексы, гидрогеодинамические зоны по модулям подземного или подземного химического стока, степень защищенности подземных вод, гидрогеохимические аномалии, экзогенные геологические процессы и явления, модуль техногенной нагрузки); 3) карта экологической опасности (на основе системы экологических норм, ранжированной по баллам на четыре класса: нормы, риска, кризиса и бедствия).
Методологическое обоснование построения ГЭК заключается в следующем. Геоэкологическая карта представляет собой графическое изображение ГС, в составе которой выделяются четыре основные компонента: рельеф (поверхность литосферы), породы и почвогрунты, природные воды и формы проявления ЭГП. В совокупности они составляют фоновую ландшафтную и гидрогеологическую основу ГЭК. Ландшафтные подразделения выделяются по комплексу признаков, ведущим из которых является геоморфологический признак - рельеф, с которым коррелируются все остальные. Гидрогеологические подразделения выделяются на геологической основе. Ведущую роль в формировании ландшафтов, гидрогеологических и геохимических полей, экстремальных состояний объектов играют геодинамические условия, обусловленные глубинным строением земной коры и степенью активности современных тектонических движений. Геодинамические активные зоны земной коры влияют на живые организмы, создавая геопатогенные зоны.
Методически ГЭК строится следующим образом. Разрабатываются легенда и критерии основной и дополнительной геоэкологической информации, способы их отображения. Основными элементами ГЭК являются ландшафты с фоновой геохимической характеристикой и водоносные комплексы (изображаются цветом), геодинамические и гидрогеодинамические зоны, выделенные по морфонеотектоническому и структурно-гидрогеологическому анализам (изображаются штриховкой), геохимические и гидрогеохимические аномалии с градацией по экологической значимости (изображаются изолиниями или контурами компонентов, превышающих ПДК). Дополнительными элементами ГЭК являются: критерии оценки геохимической и геодинамической устойчивости ландшафтов, модуль техногенной нагрузки (показываются крапом), природные неблагоприятные геологические объекты и процессы, техногенные объекты и источники воздействия на ГС (изображаются другими знаками и линиями).
Информационно-картографическая модель состояния ГС выполнена для Пермского Предуралья на базе данных по материалам геоэкологических, гидрогеологических, геохимических исследований, ГДП-200, МГХК-1000. Геоинформационное картографирование проводилось программными средствами Arc View GIS и MapInfo. Карты исполнялись путём векторизации растрового изображения, полученного при сканировании бумажного оригинала, трансформированного в требуемую координатную систему для корректировки дефектов бумажной основы и совмещения с атрибутивной базой данных. Ситуационная нагрузка обеспечивалась электронными слоями гидросети, рельефа, населённых пунктов, автодорог. Итоговая электронная ГЭК представлена в многослойном варианте и в дальнейшем будет дополняться новыми слоями и наращиваться по площади по мере изученности территорий.
Пермская область относится к территориям с развитыми промышленными и городскими агломерациями с природно-лесными и сельскохозяйственными районами. Высокая степень техногенной нагрузки - комплексы нефтеперерабатывающей, металлургической, машиностроительной, химической, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной и горнодобывающей промышленности (нефть, соль, уголь, металлы, нерудное сырье) и другой техносферы; развитие природных неблагоприятных процессов - карста, овражной эрозии, комплекса процессов, связанных с переработкой берегов водохранилищ, а также природно-техногенные процессы (катастрофические провалы в солеродном бассейне), обусловили состояние некоторых районов на уровне кризиса и экологического бедствия. Установлено большое количество аномалий по различным компонентам во всех средах, например, по почвам даже в лесных районах Коми-Пермяцкого АО, удаленных от промышленных зон, установлены участки с комплексными аномалиями, превышающими ПДК по таким опасным элементам, как Pb, Zn, Cd, Be, P, Cr, Cu, Ni. В пресных подземных водах установлены многочисленные аномалии по Br и Ba. Концентрации многих микроэлементов в снежном покрове на территории г.Перми (опробование 1999 г.) намного превышают ПДК по почвам и на порядок выше фона в КПАО.
Проведенные геоэкологические исследования в Пермском Предуралье характеризуют состояние ГС на современном этапе, дают ее интегральную оценку и направленность региональных изменений, служат информационной базой природоохранной политики. Разработанные принципы картографирования и методика построения ГЭК позволят применять их как универсальную схему картографического моделирования состояния ГС для других регионов, способствуют эффективности изучения литосферы и служат концептуальной основой регионального геоэкологического картографирования.